CN215492099U - 一种智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜，涉及电力监测技术领域，包括用于测定电缆内部/表面温度的第一/二温度监测模块、用于将监测的温度模拟量转化为数字量的第一/二模数转换模块、用于比较温度的数据处理模块和环网柜远程控制终端；其中，数据处理模块比较后将数值大的温度经无线通信模块传输至环网柜远程控制终端，该温度与预设的电缆温度安全阈值区间进行比较，当温度超过电缆温度安全阈值区间时发出报警。本实用新型将第一温度监测模块内置在电缆头内部，比较电缆内部温度和表面温度的方式，准确获得电缆的实际温度，达到及时处理由于电缆外绝缘损伤与内部电路故障造成的电缆温度异常的技术效果。

Description

一种智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜

技术领域

本实用新型涉及电力监测技术领域，具体涉及一种智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜。

背景技术

目前，在电力系统中随着高低压柜的大量应用，维护高低压的安全运行变得尤为重要。环网柜由于具有汇集和分接电缆线路功能，是配电系统的重要组成部分，环网柜安全运行的重要指标在于能反映其运行状态的温度。电缆头作为电缆与环网柜的连接部位，存在接触电阻，属于环网柜内易温升的部件，并且当前社会环网柜发生的火灾事故中90％是由出线电缆头造成的；具体为，当其存在长期超负荷运行、接头故障、外力损伤老化、绝缘受潮、绝缘下降、接触不良或化学腐蚀的情况时，电缆头的热量会加速积聚。因此为了提升环网柜长期运行的安全性，降低发生火灾的概率，保证配电网的运行安全，监测电缆头的温度，对于监视环网柜运行状态，提前发现问题、排除故障隐患和快速有效的解决问题具有重要意义。

目前环网柜电缆头测温方法主要是人工手持红外成像设备现场一一测温，测温工作量大，测温效率低，不能实时监测到电缆头的异常情况，容易引发供电故障。现有技术中，还通过使用独立的测温传感器采用捆扎的方式固定在电缆外表上监测电缆温度，如附图1所示；该方法存在多方面的隐患，包括：设备运行一段时间后，由于温度变化等外界因素会导致电缆变形使得测温传感器与电缆的接触不牢靠，温度测量数据不准；其次，由于测温传感器接触的是电缆表面，与电缆实际温度一定会有较大偏差；另外，该安装方式空间受限，使用场合受安装条件与外部结构限制。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜，采用内置测温模块监测智能环网柜电缆内部温度和同时测量电缆外部温度的方式准确测定电缆温度，数值可靠，解决现有技术中测量电缆表面温度存在偏差且固定不牢靠的技术问题。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种智能环网柜电缆温度监测装置，用于监测智能环网柜电缆温度，包括第一温度监测模块、第二温度监测模块、第一模数转换模块、第二模数转换模块、数据处理模块、无线通信模块和环网柜远程控制终端；

所述第一温度监测模块设置于智能环网柜电缆内部，第一温度监测模块的输出端经通信线缆通信连接于第一模数转换模块的输入端，第一模数转换模块的输出端连接于数据处理模块的输入端；所述第一温度监测模块用于监测智能环网柜电缆的内部温度，第一模数转换模块用于将接收的智能环网柜电缆内部温度模拟量转化为数字量的电缆内部温度数据、并将电缆内部温度数据传输至数据处理模块；

所述第二温度监测模块设置于智能环网柜电缆外侧，第二温度监测模块的输出端经通信线缆通信连接于第二模数转换模块的输入端，第二模数转换模块的输出端连接于数据处理模块的输入端；所述第二温度监测模块用于监测智能环网柜电缆的表面温度并传输至第二模数转换模块，第二模数转换模块用于将接收的智能环网柜电缆表面温度模拟量转化为数字量的电缆表面温度数据、并将电缆表面温度数据传输至数据处理模块；

所述数据处理模块的输出端经无线通信模块通信连接于环网柜远程控制终端，所述数据处理模块用于比较智能环网柜电缆内部温度和智能环网柜电缆表面温度的大小、并将数值大的温度传输至环网柜远程控制终端；所述环网柜远程控制终端设置有电缆温度安全阈值区间和报警模块，所述报警模块用于当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出报警。

进一步的，所述第一温度监测模块包括测温堵头和测温插头；所述测温堵头包括SAW测温传感器和环氧树脂壳体，所述环氧树脂壳体设置为一端成型有端盖的圆台结构，所述SAW测温传感器设置在圆台结构内；所述测温插头为绝缘T型圆管，所述绝缘T型圆管的任意两端管口安装智能环网柜电缆头和一端连接于智能环网柜的电缆套管，所述智能环网柜电缆头自绝缘T型圆管内部连接于电缆套管；所述测温堵头密闭封堵于绝缘T型圆管的第三个管口。

进一步的，所述第一温度监测模块至少包括两个，分别设置在智能环网柜电缆两侧的电缆头位置。

进一步的，所述第二温度监测模块为沿智能环网柜电缆延伸方向均匀且间隔布置的若干红外线电缆测温仪；所述若干红外线电缆测温仪的测温范围覆盖智能环网柜电缆。

进一步的，所述测温堵头一次浇筑成型。

进一步的，所述绝缘T型圆管的材质为硅橡胶。

进一步的，所述第一温度监测模块输出端采用RS485通信线连接于第一模数转换模块的输入端。

进一步的，所述环网柜远程控制终端包括显示屏；所述报警模块包括第一报警单元和第二报警单元，所述第一报警单元用于当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时在显示屏上提示报警信息；所述第二报警单元为光电报警单元，用于当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出声光报警。

进一步的，所述环网柜远程控制终端为计算机、智能手机或PDA手持终端。

本实用新型还公开一种智能环网柜，该智能环网柜设置有上述的智能环网柜电缆温度监测装置，通过上述智能环网柜电缆温度监测装置监测内部电缆，确保环网柜安全运行。

由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案获得了如下有益效果：

本实用新型公开的智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜，包括用于监测电缆内部温度的第一温度监测模块、用于监测电缆表面温度的第二温度监测模块、连接于第一温度监测模块的第一模数转换模块、连接于第二温度监测模块的第二模数转换模块、数据处理模块和通信连接于数据处理模块的环网柜远程控制终端；其中，第一温度监测模块内置于电缆内部，第二温度监测模块设置在电缆外部，第一模数转换模块用于将电缆内部温度模拟量转化为数字量并传输至数据处理模块，第二模数转换模块用于将电缆表面温度模拟量转化为数字量并传输至数据处理模块，数据处理模块比较电缆内部温度和表面温度的大小、并将数值大的温度传输至环网柜远程控制终端；环网柜远程控制终端预设有电缆温度安全阈值区间，当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出报警。

本实用新型首先将第一温度监测模块内置在电缆内部，具体为采用测温插头和测温堵头结构，连接占用空间小，能获得准确电缆内部温度；其次，采用同时监测和比较电缆内部温度和外部温度的方式，能准确获得电缆实际温度，不论是电缆内部温度失控还是电缆外界环境温度失控，均能准确被监控，即达到及时处理由于电缆外绝缘损伤与内部电路故障造成的电缆温度异常的技术效果。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实用新型测温装置结构框图；

图2为本实用新型测温插头结构图；

图3为本实用新型测温堵头结构图。

图中，各标记的具体意义为：

1-测温插头，2-测温堵头，2.1-SAW测温传感器，2.2-环氧树脂壳体，3-第一温度监测模块，4-第二温度监测模块，5-第一模数转换模块，6-第二模数转换模块，7-数据处理模块，8-无线通信模块，9-环网柜远程控制终端，10-报警模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于现有技术环网柜电缆头测温为了避免人工手持测温设备进行测温的方法，采用捆扎的方式将独立的测温传感器固定在电缆外表上达到监测电缆温度的目的；但是这种方法会给予外界环境因素导致电缆变形等造成测量数据不准确，并且只能测量电缆表面温度，与电缆实际温度偏差大。本实用新型旨在于提出一种智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜，通过内置测温模块的方式，结合外部测温模块同时测温达到准确测量电缆实际温度的技术效果。

下面结合具体实施例对本实用新型的智能环网柜电缆温度监测装置及智能环网柜作进一步具体介绍。

结合图1所示，本实用新型公开的智能环网柜电缆温度监测装置，用于监测智能环网柜电缆温度，包括第一温度监测模块3、第二温度监测模块4、第一模数转换模块5、第二模数转换模块6、数据处理模块7、无线通信模块8和环网柜远程控制终端9；其中，第一温度监测模块3、第二温度监测模块4、第一模数转换模块5、第二模数转换模块6和数据处理模块7设置在环网柜侧，第一温度监测模块3、第二温度监测模块4收集环网柜电缆温度信息，第一模数转换模块5、第二模数转换模块6和数据处理模块7进行数据格式转化和数据比较，通过无线通信模块8发送数据处理结构到环网柜远程控制终端9，环网柜远程控制终端9根据该数据实现对电缆温度的远程监控。本实用新型实现通信功能的无线通信模块8可采用GPRS、WIFI、蓝牙、4G网络或5G网络，具体实施时是通过4G网络实现。

本实用新型各功能模块连接和执行过程如下：

第一温度监测模块3设置于智能环网柜电缆内部，第一温度监测模块3的输出端经通信线缆通信连接于第一模数转换模块5的输入端，第一模数转换模块5的输出端连接于数据处理模块7的输入端，通信线缆选用RS485通信线；第一温度监测模块3用于监测智能环网柜电缆的内部温度，第一模数转换模块5用于将接收的智能环网柜电缆内部温度模拟量转化为数字量的电缆内部温度数据、并将电缆内部温度数据传输至数据处理模块7。

第二温度监测模块4设置于智能环网柜电缆外侧，第二温度监测模块4的输出端经通信线缆通信连接于第二模数转换模块6的输入端，第二模数转换模块6的输出端连接于数据处理模块7的输入端；第二温度监测模块4用于监测智能环网柜电缆的表面温度并传输至第二模数转换模块6，第二模数转换模块6用于将接收的智能环网柜电缆表面温度模拟量转化为数字量的电缆表面温度数据、并将电缆表面温度数据传输至数据处理模块7。

数据处理模块7的输出端经无线通信模块8通信连接于环网柜远程控制终端9，数据处理模块9用于比较智能环网柜电缆内部温度和智能环网柜电缆表面温度的大小、并将数值大的温度传输至环网柜远程控制终端9。

第一温度监测模块3、第二温度监测模块4、第一模数转换模块5、第二模数转换模块6和数据处理模块7完成环网柜电缆温度监测装置的前端数据收集和处理过程。

环网柜远程控制终端9设置有电缆温度安全阈值区间和报警模块10，报警模块10用于当环网柜远程控制终端9接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出报警。具体实施时，环网柜远程控制终端9包括显示屏，如计算机、智能手机或PDA手持终端；报警模块10包括第一报警单元和第二报警单元，第一报警单元用于当环网柜远程控制终端9接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时在显示屏上提示报警信息；第二报警单元为光电报警单元，用于当环网柜远程控制终端9接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出声光报警。

结合图2和图3所示，第一温度监测模块3包括测温堵头2和测温插头1；测温堵头2包括SAW测温传感器2.1和环氧树脂壳体2.2，环氧树脂壳体2.2设置为一端成型有端盖的圆台结构，SAW测温传感器2.1设置在圆台结构内；具体的，如图示测温插头1为绝缘T型圆管，绝缘T型圆管的任意两端管口安装智能环网柜电缆头和一端连接于智能环网柜的电缆套管，智能环网柜电缆头自绝缘T型圆管内部连接于电缆套管；测温堵头2密闭封堵于绝缘T型圆管的第三个管口。例如定义绝缘T型圆管的三个管口分别为第一管口、第二管口和第三管口，智能环网柜电缆头自第一管口向内电连接于第二管口的电缆套管，测温堵头2密闭封住第三管口。加工时，选用硅橡胶材质制成绝缘T型圆管的测温插头1，SAW测温传感器2.1和环氧树脂壳体2.2经由一次浇筑成型测温堵头2，加工方便，工艺安全可靠。

为确保本实用新型测温装置测温结果可靠，第一温度监测模块3至少包括两个，分别设置在智能环网柜电缆两侧的电缆头位置；第二温度监测模块4为沿智能环网柜电缆延伸方向均匀且间隔布置的若干红外线电缆测温仪，若干红外线电缆测温仪工作时的测温范围覆盖智能环网柜电缆。数据处理时，进行比较的智能环网柜电缆内部温度和智能环网柜电缆表面温度分别为平均温度。

本实用新型的另一目的在于公开一种智能环网柜，该智能环网柜设置有上述的智能环网柜电缆温度监测装置，通过上述智能环网柜电缆温度监测装置监测内部电缆，确保环网柜安全运行。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种智能环网柜电缆温度监测装置，用于监测智能环网柜电缆温度，其特征在于，包括第一温度监测模块、第二温度监测模块、第一模数转换模块、第二模数转换模块、数据处理模块、无线通信模块和环网柜远程控制终端；

所述第一温度监测模块设置于智能环网柜电缆内部，第一温度监测模块的输出端经通信线缆通信连接于第一模数转换模块的输入端，第一模数转换模块的输出端连接于数据处理模块的输入端；所述第一温度监测模块用于监测智能环网柜电缆的内部温度，第一模数转换模块用于将接收的智能环网柜电缆内部温度模拟量转化为数字量的电缆内部温度数据、并将电缆内部温度数据传输至数据处理模块；

所述第二温度监测模块设置于智能环网柜电缆外侧，第二温度监测模块的输出端经通信线缆通信连接于第二模数转换模块的输入端，第二模数转换模块的输出端连接于数据处理模块的输入端；所述第二温度监测模块用于监测智能环网柜电缆的表面温度并传输至第二模数转换模块，第二模数转换模块用于将接收的智能环网柜电缆表面温度模拟量转化为数字量的电缆表面温度数据、并将电缆表面温度数据传输至数据处理模块；

所述数据处理模块的输出端经无线通信模块通信连接于环网柜远程控制终端，所述数据处理模块用于比较智能环网柜电缆内部温度和智能环网柜电缆表面温度的大小、并将数值大的温度传输至环网柜远程控制终端；所述环网柜远程控制终端设置有电缆温度安全阈值区间和报警模块，所述报警模块用于当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出报警。

2.根据权利要求1所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述第一温度监测模块包括测温堵头和测温插头；所述测温堵头包括SAW测温传感器和环氧树脂壳体，所述环氧树脂壳体设置为一端成型有端盖的圆台结构，所述SAW测温传感器设置在圆台结构内；所述测温插头为绝缘T型圆管，所述绝缘T型圆管的任意两端管口安装智能环网柜电缆头和一端连接于智能环网柜的电缆套管，所述智能环网柜电缆头自绝缘T型圆管内部连接于电缆套管；所述测温堵头密闭封堵于绝缘T型圆管的第三个管口。

3.根据权利要求1所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述第一温度监测模块至少包括两个，分别设置在智能环网柜电缆两侧的电缆头位置。

4.根据权利要求1所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述第二温度监测模块为沿智能环网柜电缆延伸方向均匀且间隔布置的若干红外线电缆测温仪；所述若干红外线电缆测温仪的测温范围覆盖智能环网柜电缆。

5.根据权利要求2所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述测温堵头一次浇筑成型。

6.根据权利要求2所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述绝缘T型圆管的材质为硅橡胶。

7.根据权利要求1所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述第一温度监测模块输出端采用RS485通信线连接于第一模数转换模块的输入端。

8.根据权利要求1所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述环网柜远程控制终端包括显示屏；所述报警模块包括第一报警单元和第二报警单元，所述第一报警单元用于当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时在显示屏上提示报警信息；所述第二报警单元为光电报警单元，用于当环网柜远程控制终端接收的温度超过电缆温度安全阈值区间时发出声光报警。

9.根据权利要求1所述的智能环网柜电缆温度监测装置，其特征在于，所述环网柜远程控制终端为计算机、智能手机或PDA手持终端。

10.智能环网柜，其特征在于，所述智能环网柜设置有权利要求1-9任一项所述的智能环网柜电缆温度监测装置。

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