CN209446711U - 高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力电缆监测技术领域，特别是高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，包括传感器模块、信号采集单元和后台服务器，所述信号采集单元包括A/D转换电路，所述传感器模块与A/D转换电路输入端相连接，所述A/D转换电路输出端与数据处理器输入端相连接，所述数据处理器输出端通过远程通讯模块与后台服务器通讯连接。采用上述结构后，本实用新型通过实时在线检测66kV以上单芯高压电缆护层工频电流和电缆头工频电压，判断交叉互联电缆或高压电缆运行状态，预防XLPE高压电缆接地和绝缘事故，并进行故障定位。大大的减轻运维人员工作强度，同时可以避免停电测试的不准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电缆监测技术领域，特别是高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统。
背景技术
66kV及以上电压等级的XLPE高压输电电缆采用的是单芯结构，线芯中只有单相交流电流流过且电流较大，在其周围会产生很大的交变磁场。在交变磁场的作用下，金属护套上就会产生很大的感应电压。感应电压的大小与电缆的长度成正比的关系，感应电压过大就会击穿高压电缆的外绝缘。当输电电缆较长时就需对电缆的金属护套进行交叉互联，以此来降低护套中的感应电压和感应电流。
电缆正常运行时，金属护层感应电压和接地电流都处在正常范围内；而当电缆绝缘出现故障时，电缆的接地电流会显著增大，金属护层电压会发生相应变化；当电缆绝缘发生低阻故障时，电缆的接地电流会显著增大，金属护层电压也会发生相应的变化；当外护套发生低阻故障时，金属护层电压会减小，但接地电流仍然很大；保证电缆的安全是输配电系统的关键。统计资料表明因电缆护套交叉互联不良原因造成故障，占交叉互联电缆事故中的第一位。
中国发明专利CN 105572553 A公开了单芯高压电缆外护层绝缘和交叉互联接线的在线测试方法，自制直流装置，使用蓄电池一组作为直流源，串联一组电抗起到隔离交流电流分量的作用，在电缆外护层保护接地箱或交叉互联箱处，注入一定量的直流电流，在相邻的直接接地箱或交叉互联箱相应的回路上测量流过的直流电流，通过比较注入电流与流出电流的大小，判断该区段电缆外护层的绝缘状况。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种可有效避免高压电缆接地和绝缘事故的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统。
为解决上述的技术问题，本实用新型的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，包括传感器模块、信号采集单元和后台服务器，所述信号采集单元包括A/D转换电路，所述传感器模块与A/D转换电路输入端相连接，所述A/D转换电路输出端与数据处理器输入端相连接，所述数据处理器输出端通过远程通讯模块与后台服务器通讯连接。
优选的，所述传感器模块包括交流电流传感器和交流电压传感器，所述交流电流传感器和交流电压传感器分别与放大电路输入端相连接，所述放大电路输出端通过滤波调理电路与信号转换电路输入端相连接，所述信号转换电路输出端与信号采集单元的A/D转换电路输入端相连接。
优选的，所述交流电流传感器通过穿芯方式接入电缆护层接地线或交叉互联箱的互联同轴线上。
优选的，所述数据处理器的输出端连接有显示模块，所述显示模块采用OLED显示屏。
优选的，所述数据处理器的输出端连接有开关量报警输出模块，所述开关量报警输出模块与报警指示灯相关联。
采用上述结构后，本实用新型通具有以下优点：
1.避免在高压单芯电缆运行的情况下，护层接地电流无法测量的问题，
2.避免在高压单芯电缆运行的情况下，无法及时判断出高压电缆护层互联故障问题。
3.可以对66kV及以上电压等级电缆进行护层电流电压实时监测，实时掌握电缆运行的状态；
4.可以对高压单芯电缆护层接地信号及交叉互联问题进行判断并进行故障定位，帮助电力检修运行人员预防和消除这些异常和故障。对高压单芯电缆安全运行提供进行必要的指导，提高电缆的安全性、可靠性和有效性；
5.提供灵活的数据提供方式：开关报警量输出、LED现地显示、远程通讯，更好的适应用户需求；
6.装置体积小、安装方便；
7.抗干扰能力好，在复杂电磁环境下测量精度不受影响；
8.过载能力强，信号采集单元可以耐受长时1000A电流。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统主结构图。
图2为高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统电路结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，本实用新型的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，包括传感器模块、信号采集单元和后台服务器，所述信号采集单元包括A/D转换电路，所述传感器模块与A/D转换电路输入端相连接，所述A/D转换电路输出端与数据处理器输入端相连接，所述数据处理器输出端通过远程通讯模块与后台服务器通讯连接。
如图1和图2所示，所述传感器模块包括交流电流传感器和交流电压传感器，所述交流电流传感器和交流电压传感器分别与放大电路输入端相连接，所述放大电路输出端通过滤波调理电路与信号转换电路输入端相连接，所述信号转换电路输出端与信号采集单元的A/D转换电路输入端相连接。本实用新型的在线监测系统采用两种传感器：穿芯式交流传感器(量程：0-1000A)，电压传感器(量程0-100V)。交流传感器通过穿芯方式接入电缆护层接地线或交叉互联箱的互联同轴线上；在交叉互联箱内的固定螺栓上压接1.5方铜芯电缆将电压信号引入电压传感器；电压电流信号经由光电耦合器后通过放大电路和滤波调理电路后，再通过信号转换电路转换成单片机采集信号，整体称为传感器模块。
如图1和图2，所述数据处理器的输出端连接有显示模块，所述数据处理器的输出端连接有开关量报警输出模块，所述开关量报警输出模块与报警指示灯相关联。将传感器模块输出的6路模拟输出信号(工频交流电流信号4-20mA、电压信号0-5V)接入数据经A/D转换电路，转换为数字信号，并提供给数据处理器。继而实现将工频电流值、工频电压值显示在此单元的OLED显示屏上，供现场巡视依据，从而实现实时数据的屏幕显示。数据处理器可根据数据内部设定的智能程序对检测数据进行分析判断，并以固定协议形式通过通讯接口模块向后台服务器传输实时检测数据。工频电流和电压表的阈值报警分为两级，一般报警和严重报警。当存在阈值报警数据时，数据处理器判断报警，控制对应的开关量报警继电器开合，同时触发报警灯。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (5)
1.高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，其特征在于：包括传感器模块、信号采集单元和后台服务器，所述信号采集单元包括A/D转换电路，所述传感器模块与A/D转换电路输入端相连接，所述A/D转换电路输出端与数据处理器输入端相连接，所述数据处理器输出端通过远程通讯模块与后台服务器通讯连接。
2.根据权利要求1所述的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，其特征在于：所述传感器模块包括交流电流传感器和交流电压传感器，所述交流电流传感器和交流电压传感器分别与放大电路输入端相连接，所述放大电路输出端通过滤波调理电路与信号转换电路输入端相连接，所述信号转换电路输出端与信号采集单元的A/D转换电路输入端相连接。
3.根据权利要求2所述的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，其特征在于：所述交流电流传感器通过穿芯方式接入电缆护层接地线或交叉互联箱的互联同轴线上。
4.根据权利要求1所述的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，其特征在于：所述数据处理器的输出端连接有显示模块，所述显示模块采用OLED显示屏。
5.根据权利要求1所述的高压电缆交叉互联及绝缘在线监测系统，其特征在于：所述数据处理器的输出端连接有开关量报警输出模块，所述开关量报警输出模块与报警指示灯相关联。
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