CN214200214U - 一种矿用高压电缆接头监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用高压电缆接头监测装置，用于对接电线、三相输电线进行监测，包括壳体，壳体内设置有与接地线连接的接地线传感器、与任一相输电线连接的载流量检测传感器，壳体内还设置有红外传感器、湿度传感器、超波传感器，壳体表面设置有数据采集器，数据采集器通过无线通讯模块分别连接接地线传感器、载流量检测传感器、红外传感器、湿度传感器、超波传感器；壳体两侧分别连通有电缆保护管道，每个电缆保护管道自由端连接有电缆定位机构。体积小，能够及时反映电缆所发生的故障，定位迅速，可有效的避免事故扩大，方便检修，及时消除了安全隐患，降低了工人的劳动强度，并且不会对人身及设备造成安全隐患。

Description

一种矿用高压电缆接头监测装置

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，涉及一种矿用高压电缆接头监测装置。

背景技术

井下10kV高压输电线路中，每300～500m就有一处电缆接头，一般采用矿用隔爆型高压电缆接线盒进行连接。由于隔爆要求高、体积有限，再加上谐波、绝缘老化、接头内部结构变化等因素，电缆接线盒爆炸事故频发。目前针对高压电缆接线盒的标准有MT/T94-2005煤矿用隔爆型高压电缆连接器和MT/T-2009煤矿用隔爆型高压电缆接线盒。

在煤矿中，电缆的敷设分为地面敷设和井下敷设，地面敷设又分为直接埋地、电缆沟、隧道、沿墙、架空、穿管和排管等多种敷设方式；井下敷设分为平巷或30°以下井巷、立井、钻井等各种敷设方式。由于矿井下复杂的敷设方式、加上自动化设备的不断增加，导致矿井下的供电线路非常复杂，煤矿用电量大、存在爆炸性的瓦斯和煤尘、空气潮湿、空间狭小等形成了相对复杂的工作环境。

国内外在电缆故障定位的方法中，离线测距方法取得不错的效果，且相对成熟。据统计，电缆故障90％以上是单相接地故障，而其中80％以上故障点发生于电缆接头，目前地面大量采用高压设备击穿对故障点进行定位，但是此方法在矿井下对人身及设备产生较大危险，且设备体积庞大，难以下井。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿用高压电缆接头监测装置，解决了现有技术中存在的高压设备会对人身造成危险的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种矿用高压电缆接头监测装置，用于对接电线、三相输电线进行监测，包括壳体，壳体内设置有与接地线连接的接地线传感器、与任一相输电线连接的载流量检测传感器，壳体内还设置有红外传感器、湿度传感器、超波传感器，壳体表面设置有数据采集器，数据采集器通过无线通讯模块分别连接接地线传感器、载流量检测传感器、红外传感器、湿度传感器、超波传感器；壳体两侧分别连通有电缆保护管道，每个电缆保护管道自由端连接有电缆定位机构。

本实用新型的特点还在于：

无线通讯模块为Zigbee模块。

电缆定位机构包括连接管，连接管一端连接有锥形管，锥形管小径端沿径向开设有凹槽，凹槽深度大于锥形管壁厚，凹槽上盖设有压板，压板上活动连接有两个定位杆，两个定位杆关于锥形管轴线对称设置。

电缆保护管道自由端连接有第一凸台，连接管上连接有与第一凸台相适配的第二凸台，第一凸台、第二凸台通过紧固件连接。

数据采集器上设置有报警模块。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种矿用高压电缆接头监测装置，既能实现接线盒的作用，又能对电缆接头进行监测；设置壳体，对接地线传感器、载流量检测传感器、红外传感器、湿度传感器、超波传感器进行保护，避免外界因素影响监测的准确性；通过电缆定位机构对电缆进行定位，防止电缆来回摆动，避免造成接头的磨损等问题；体积小，能够及时反映电缆所发生的故障，定位迅速，可有效的避免事故扩大，方便检修，及时消除了安全隐患，降低了工人的劳动强度，并且不会对人身及设备造成安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型一种矿用高压电缆接头监测装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种矿用高压电缆接头监测装置中监测系统的结构示意图。

图中：1.壳体，2.接地线传感器，3.载流量检测传感器，4.红外传感器，5.湿度传感器，6.数据采集器，7.无线通讯模块，8.电缆保护管道，9.连接管，10.锥形管，11.凹槽，12.压板，13.定位杆，14.第一凸台，15.第二凸台，16.紧固件，17.超波传感器，18.报警模块，19.凸起，20.通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种矿用高压电缆接头监测装置，用于对接电线、三相输电线进行监测，如图1所示，包括壳体1，壳体1内设置有与接地线连接的接地线传感器2、与任一相输电线连接的载流量检测传感器3，接地线传感器2采用开启式安装于接地线，在护层两端接地系统中，绝缘不良时，泄漏电流会增大，接地线传感器2监测接地线泄漏电流可实现电缆绝缘状况的监测。接地线传感器2采用开口式互感器进行测量，测量范围为0～1A，测量精度为5％。载流量检测传感器3采用开启式安装于单相动力线，载流量检测传感器3用于检测电缆传输电流，实现过流预警功能，可采用开口式互感器进行测量，测量范围为0～630A，测量精度为5％。壳体1内还设置有红外传感器4、湿度传感器5、超波传感器17，红外传感器4采用矩阵式红外传感器以非接触的方式获取电缆接头温度场，通过超波传感器17监测接线盒内声强，通过湿度传感器5获取壳体1内环境湿度。壳体1表面设置有数据采集器6，数据采集器6通过无线通讯模块7分别连接接地线传感器2、载流量检测传感器3、红外传感器4、湿度传感器5、超波传感器17，每个传感器具有唯一的ID地址，便于找到故障点；壳体1两侧分别连通有电缆保护管道8，每个电缆保护管道8自由端连接有电缆定位机构。

本实施例中，壳体1包括两个盖体，红外传感器4、湿度传感器5、超波传感器17位于任意盖体内，每个盖体顶部和底部均连接有凸起19，凸起19上开设有通孔20，两个盖体上的凸起19对称设置，并通过螺钉穿过通孔20固定。

电缆定位机构包括连接管9，连接管9一端连接有锥形管10，锥形管10小径端沿径向开设有凹槽11，凹槽11深度大于锥形管10壁厚，凹槽11上盖设有压板12，压板12上活动连接有两个定位杆13，两个定位杆13关于锥形管10轴线对称设置，工作时，电缆位于两个定位杆13之间，防止电缆来回摆动，定位杆13可以为螺栓。电缆保护管道8自由端连接有第一凸台14，连接管9上连接有与第一凸台14相适配的第二凸台15，第一凸台14、第二凸台15通过紧固件16连接，紧固件16为螺栓。

红外传感器4用于检测可以检测壳体1内的温度，进而可以监测电缆接头处的温度，本实施例中红外传感器4的监测参数如下：

8×8IR网格阵列(64像素)

传感器工作温度0至80℃，物体温度-20至100℃

视野角度：60°×60°

湿度传感器5采用数字式传感器进行监测，测量参数如下：

高精度相对湿度传感器±2％RH(max),0-80％RH

0-100％RH工作范围

无线通讯模块为Zigbee模块，Zigbee模块安装在载流量检测传感器3上。Zigbee模块与接地线传感器2之间采用4芯RJ9连接，Zigbee模块与红外传感器4、湿度传感器5、超波传感器17之间采用8芯RJ45连接。

数据采集器6上设置有报警模块18。数据采集器6获取接地线传感器2测量的电流，当电流突变超过阈值时，数据采集器6向报警模块18发送报警指令。数据采集器6获取载流量检测传感器3测量的电流，当取电相载流量大于阈值时，数据采集器6向报警模块18发送报警指令。本实施例中，数据采集器6的型号为DPM391MDC。数据采集器6可采集接线盒表面温度，具备低功耗显示屏和指示灯，报警状态通过指示灯的闪烁频率进行指示。

本实用新型一种矿用高压电缆接头监测装置的工作原理如下：

使用时，分开两个盖体，将电缆装入壳体1内，使电缆沿电缆保护管道8伸出，穿过电缆定位机构，之后将压板12盖在凹槽11上，然后将定位杆13穿过压板12伸入锥形管10，并使电缆位于两个定位杆13之间，最后通过第一凸台14、第二凸台15将电缆定位机构与电缆保护管道8固定；将接地线传感器2、载流量检测传感器3分别安装在接地线、任一相输电线上，将两个；接地线传感器2检测接地线泄漏电流，载流量检测传感器3检测电缆传输电流，红外传感器4获取电缆接头温度场，超波传感器17监测接线盒内声强，湿度传感器5获取壳体1内环境湿度，并通过无线通讯模块7将上述测量数据实时发送至数据采集器6存储，同时数据采集器6将实时数据与预设阈值进行对比，当超过阈值时，通过报警模块18报警。

通过以上方式，本实用新型一种矿用高压电缆接头监测装置，既能实现接线盒的作用，又能对电缆接头进行监测；设置壳体，对接地线传感器、载流量检测传感器、红外传感器、湿度传感器、超波传感器进行保护，避免外界因素影响监测的准确性；通过电缆定位机构对电缆进行定位，防止电缆来回摆动，避免造成接头的磨损等问题；体积小，能够及时反映电缆所发生的故障，定位迅速，可有效的避免事故扩大，方便检修，及时消除了安全隐患，降低了工人的劳动强度，并且不会对人身及设备造成安全隐患。

Claims (5)

1.一种矿用高压电缆接头监测装置，用于对接电线、三相输电线进行监测，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有与接地线连接的接地线传感器(2)、与任一相输电线连接的载流量检测传感器(3)，所述壳体(1)内还设置有红外传感器(4)、湿度传感器(5)、超波传感器(17)，所述壳体(1)表面设置有数据采集器(6)，所述数据采集器(6)通过无线通讯模块(7)分别连接接地线传感器(2)、载流量检测传感器(3)、红外传感器(4)、湿度传感器(5)、超波传感器(17)；所述壳体(1)两侧分别连通有电缆保护管道(8)，每个所述电缆保护管道(8)自由端连接有电缆定位机构。

2.根据权利要求1所述的一种矿用高压电缆接头监测装置，其特征在于，所述无线通讯模块(7)为Zigbee模块。

3.根据权利要求1所述的一种矿用高压电缆接头监测装置，其特征在于，所述电缆定位机构包括连接管(9)，所述连接管(9)一端连接有锥形管(10)，所述锥形管(10)小径端沿径向开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)深度大于锥形管(10)壁厚，所述凹槽(11)上盖设有压板(12)，所述压板(12)上活动连接有两个定位杆(13)，两个所述定位杆(13)关于锥形管(10)轴线对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种矿用高压电缆接头监测装置，其特征在于，所述电缆保护管道(8)自由端连接有第一凸台(14)，所述连接管(9)上连接有与第一凸台(14)相适配的第二凸台(15)，所述第一凸台(14)、第二凸台(15)通过紧固件(16)连接。

5.根据权利要求1所述的一种矿用高压电缆接头监测装置，其特征在于，所述数据采集器(6)上设置有报警模块(18)。

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