CN209327495U - 一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，所述绝缘状态监测系统包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心；所述绝缘状态监测系统通过对被测电缆接地环流电流进行采集分析，进而实现对所述被测电缆绝缘状态的实时监测，若发生绝缘异常及时发出警示信号，以便相关工作人员及时采取相关措施。本实用新型提供一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，通过监测接地环流的变化情况得到电缆的绝缘状态，能够实时监测故障，确保电力电缆的安全稳定运行，减少巡检工作量。
Description
技术领域
本实用新型属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统。
背景技术
随着我国经济的不断发展，人们对电能的需求越来越大，进而增加了输配电线路的数量。在城市中，由于土地资源越来越紧缺、架空线路会对市民的用电安全构成潜在的威胁以及杂乱的架空线路对市容市貌会造成影响，所以越来越多的架空线路被地下电缆所替代。电缆线路敷设在地下，不同于架空线路，很容易受到来自外力的破坏和环境的腐蚀而导致电缆破损，绝缘性能降低，接地环流增大，甚至导致电缆短路故障。电缆绝缘的好坏是影响电缆安全可靠运行的关键因素，而城市中主干电缆负责着大面积的城区供电，需要高度重视。
电力电缆随着运行时间变长、传输容量的增大，绝缘会越来越差，容易导致故障的发生。为了有效预防电力电缆因为绝缘问题而发生电力事故，需要定期对电力电缆进行预防性实验。然而这种方法无法实现带电检测，而且也存在一定破坏性，会加速电缆的绝缘老化，因此需要研究新的安全有效的电力电缆绝缘在线监测技术。
电力电缆绝缘状态变化会导致接地环流的变化，通过监测接地环流的变化情况得到电缆的绝缘状态，能够实时监测故障，确保电力电缆的安全稳定运行，减少巡检工作量，并且能够及时采取措施减小接地环流对电缆造成的危害。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，通过监测接地环流的变化情况得到电缆的绝缘状态，能够实时监测故障，确保电力电缆的安全稳定运行，减少巡检工作量。
本实用新型具体为一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，所述绝缘状态监测系统包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号处理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述绝缘状态监测系统通过对被测电缆接地环流电流进行采集分析，进而实现对所述被测电缆绝缘状态的实时监测，若发生绝缘异常及时发出警示信号，以便相关工作人员及时采取相关措施。
所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器对电缆环流电流信号进行采集，能够直接安装在所述被测电缆上，反应速度快，实时效率高，输出低压电压信号。
所述信号处理单元包括积分电路、放大电路和滤波电路，所述积分电路采用有源模拟积分法，包括运算放大器、第一电阻器、第二电阻器和电容器，当输入的信号通过所述第一电阻器再传递到所述电容器上时，等于向所述电容器充电，所述电容器上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，过滤频率大于50Hz的信号，减小高频信号造成的噪声干扰。
所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值。
所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，将实时测量的结果与所述电流预警值和所述电流超限报警值比较：若所述实时测量的结果小于所述电流预警值，则所述被测电缆绝缘状态良好；若所述实时测量的结果大于所述电流预警值，小于所述电流超限报警值，则所述被测电缆绝缘状态变差，通过所述报警单元发出绝缘状态变差报警信号，并通过所述通信单元向所述监控中心发出故障报表；若所述实时测量的结果大于所述电流超限报警值，则所述被测电缆发生绝缘故障，通过所述报警单元发出绝缘故障报警信号，并通过所述通信单元向所述监控中心发出故障报表；所述中央处理单元计算所述电流变化趋势，并与所述电流变化率报警值相比较，若大于所述电流变化率报警值，通过所述报警单元发出电缆绝缘状态异常变化报警信号；所述中央处理单元结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。
所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述被测电缆实行实时有效的远程监控，当所述被测电缆绝缘状态发生异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。
附图说明
图1为本实用新型一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统的结构示意图。
图2为积分电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本实用新型的绝缘状态监测系统包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号处理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述绝缘状态监测系统通过对被测电缆接地环流电流进行采集分析，进而实现对所述被测电缆绝缘状态的实时监测，若发生绝缘异常及时发出警示信号，以便相关工作人员及时采取相关措施。
所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器对电缆环流电流信号进行采集，能够直接安装在所述被测电缆上，反应速度快，实时效率高，输出低压电压信号。
所述信号处理单元包括积分电路、放大电路和滤波电路，所述积分电路采用有源模拟积分法，如图2所示所述积分电路包括运算放大器1、第一电阻器2、第二电阻器3和电容器4，当输入的信号通过所述第一电阻器2再传递到所述电容器4上时，等于向所述电容器4充电，所述电容器4上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，过滤频率大于50Hz的信号，减小高频信号造成的噪声干扰。
所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值。
所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，将实时测量的结果与所述电流预警值和所述电流超限报警值比较：若所述实时测量的结果小于所述电流预警值，则所述被测电缆绝缘状态良好；若所述实时测量的结果大于所述电流预警值，小于所述电流超限报警值，则所述被测电缆绝缘状态变差，通过所述报警单元发出绝缘状态变差报警信号，并通过所述通信单元向所述监控中心发出故障报表；若所述实时测量的结果大于所述电流超限报警值，则所述被测电缆发生绝缘故障，通过所述报警单元发出绝缘故障报警信号，并通过所述通信单元向所述监控中心发出故障报表；
所述中央处理单元计算所述电流变化趋势，并与所述电流变化率报警值相比较，若大于所述电流变化率报警值，通过所述报警单元发出电缆绝缘状态异常变化报警信号；
所述中央处理单元结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。
所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述被测电缆实行实时有效的远程监控，当所述被测电缆绝缘状态发生异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本实用新型的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (6)
1.一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述绝缘状态监测系统包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号处理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述绝缘状态监测系统通过对被测电缆接地环流电流进行采集分析，进而实现对所述被测电缆绝缘状态的实时监测，若发生绝缘异常及时发出警示信号，以便相关工作人员及时采取相关措施。
2.根据权利要求1所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器对电缆环流电流信号进行采集，能够直接安装在所述被测电缆上，反应速度快，实时效率高，输出低压电压信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括积分电路、放大电路和滤波电路，所述积分电路采用有源模拟积分法，包括运算放大器、第一电阻器、第二电阻器和电容器，当输入的信号通过所述第一电阻器再传递到所述电容器上时，等于向所述电容器充电，所述电容器上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，过滤频率大于50Hz的信号，减小高频信号造成的噪声干扰。
4.根据权利要求3所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值。
5.根据权利要求4所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，计算电流变化趋势，结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。
6.根据权利要求5所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述被测电缆实行实时有效的远程监控，当所述被测电缆绝缘状态发生异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。
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| CN110609220A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-24 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于多种信号采集分析的输电电缆绝缘状态检测评估系统 |
| CN111579854A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-25 | 北京想实微电子科技有限公司 | 一种电流采集装置及牵引回流监测系统 |
| CN118310584A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-07-09 | 杭州玖熠信息科技有限公司 | 一种电缆保护层环流安装监测系统 |
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