CN220357157U - 一种高压电缆环流监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高压电缆监测技术领域，尤其是提供一种高压电缆环流监测装置，包括箱体、安装在箱体内的绝缘板和三相铜排，该监测装置还包括安装在箱体侧壁上的监测主机和安装在三相铜排上的数据采集装置，数据采集装置与监测主机之间通信连接，数据采集装置包括环流传感器和局放传感器，环流传感器包括：第一控制器，第一控制器采用型号为NRF52832的芯片，所述NRF52832芯片的4脚通过第一运算放大器U1接入电流芯片，NRF52832芯片的5脚通过第二运算放大器U2接入局放传感器，NRF52832芯片的30脚通过电感L6接入无线通信模块；环流传感器还包括取能模块和外部触发模块。其目的在于，解决背景技术中环流数据采集不准确以及采集装置取电不便的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电缆监测技术领域，具体而言，涉及一种高压电缆环流监测装置。
背景技术
高压电缆的金属护层是电缆的重要组成部分，当缆芯通过电流时，金属护层上会产生感应电压进而引起环流，因此为了抑制电缆护层的感应电压，高压单芯电缆的金属护层需要进行接地处理。
现有技术中，针对高压电缆金属互层环流的监测通常采用在电缆护层同轴电缆的接地线上安装接地箱来实现，接地箱在安装时同轴电缆的内层导体和外层导体需要在接地箱内部剥离并分别连接至桥接铜排的两端，进而导致从接地箱外部采集到的信号是同轴电缆、内外导体的叠加值，而不是真实的环流值，导致无法对电缆护层的运行情况进行准配的评估和诊断。
另一方面，若将环流采集装置安装在接地箱内部，环流采集装置需保持低功耗运行，导致其供电十分不便，为此，我们提出一种高压电缆环流监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高压电缆环流监测装置，用以解决背景技术中环流数据采集不准确以及采集装置取电不便的问题。
本实用新型实施例提供了一种高压电缆环流监测装置，包括箱体、安装在箱体内的绝缘板和三相铜排，该监测装置还包括安装在所述箱体侧壁上的监测主机和安装在所述三相铜排上的数据采集装置，所述数据采集装置与监测主机之间通信连接，所述数据采集装置包括环流传感器和局放传感器，所述环流传感器包括：第一控制器，所述第一控制器采用型号为NRF52832的芯片，所述NRF52832芯片的4脚通过第一运算放大器U1接入电流芯片，NRF52832芯片的5脚通过第二运算放大器U2接入局放传感器，NRF52832芯片的30脚通过电感L6接入无线通信模块；取能模块，用于为所述环流传感器提供电源；外部触发模块，用于触发所述控制器和取能模块工作。
进一步地，所述监测主机包括：第二控制器，配置为与所述第一控制器通信连接；电源模块，通过设在所述箱体一侧的电源接口为监测主体提供电源；通信模块，通过设在所述电源接口一侧的通信接口与外部终端通信连接；报警装置，配置为与第二控制器电连接，用于发出报警信号。
进一步地，所述报警装置包括蜂鸣报警器。
进一步地，所述取能模块包括：取能电流互感器，所述取能电流互感器与三相铜排电连接；蓄电池，配置为与取能电流互感器电连接，用于存储取能电流互感器的电能。
进一步地，所述取能模块还包括能量保护模块，所述能量保护模块用于释放电能保护环流传感器。
进一步地，所述环流传感器还包括计时器，所述计时器与第一控制器电连接。
本实用新型的有益效果包括：
1.本实用新型通过将环流传感器安装在接地箱内部，环流传感器安装在接地箱内部后可测量同轴导线内、外层剥离后单独导体的环流数据；同时通过增设环流感器的自取电功能使环流传感器实现了供电；实现了准确采集环流数据的同时也满足了环流传感低功耗的工作需求。
2.本实用新型通过在箱体内增加局放传感器，实现了测量同轴电缆的局部放电数据，可避免局部放电引起的电缆接地故障、电能资源浪费的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的下箱体的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的数据采集装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的数据采集装置的外围电路结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的数据采集装置的外围电路结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的监测主机的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的取能模块的结构示意图。
图标：1-箱体，2-绝缘板，3-三相铜排，4-监测主机，5-数据采集装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本公开至少一实施例提供的一种高压电缆环流监测装置，包括箱体1、安装在箱体1内的绝缘板2和三相铜排3，该监测装置还包括安装在所述箱体1侧壁上的监测主机4和安装在所述三相铜排3上的数据采集装置5，所述数据采集装置5与监测主机4之间通信连接，所述数据采集装置5包括环流传感器和局放传感器，所述环流传感器包括：第一控制器，所述第一控制器采用型号为NRF52832的芯片，所述NRF52832芯片的4脚通过第一运算放大器U1接入电流芯片，NRF52832芯片的5脚通过第二运算放大器U2接入局放传感器，NRF52832芯片的30脚通过电感L6接入无线通信模块；取能模块，用于为所述环流传感器提供电源；外部触发模块，用于触发所述控制器和取能模块工作。
请参考图1至图6所示，本公开实施例所提供的高压电缆环流监测装置，在实际运用中，通过所述环流传感器和局放传感器测量同轴电缆内、外层剥离后单独导体的环流和局放数据，然后通过所述NRF52832芯片本身自带的模数转换及蓝牙传输功能将处理后的数据无线传输至监测主机4实现环流监测功能，所述监测主机4可采用现有技术中例如单片机、微控制器等具有数据存储、分析和处理能力的计算机芯片；所述外部触发模块可简单理解为触发开关，其具有控制环流传感器开关的功能；
通过上述技术方案，实现了测量同轴电缆分层后的环流数据，通过自取能的方式为环流传感器工作提供工作电源，解决了无法供电的问题；通过外部触发模块解决了环流传感器低功耗工作的问题。
例如，如图5所示，所述监测主机4包括：第二控制器，配置为与所述第一控制器通信连接；电源模块，通过设在所述箱体1一侧的电源接口为监测主体提供电源；通信模块，通过设在所述电源接口一侧的通信接口与外部终端通信连接；报警装置，配置为与第二控制器电连接，用于发出报警信号；所述报警装置包括蜂鸣报警器；该监测主机4通过现有的无线接收模块与数据采集装置5之间通信连接，当其检测到环流数据异常时，通过第二控制器控制蜂鸣报警器发出蜂鸣报警信号，以提示工作人员检修。
例如，如图6所示，所述取能模块包括：取能电流互感器，所述取能电流互感器与三相铜排3电连接；蓄电池，配置为与取能电流互感器电连接，用于存储取能电流互感器的电能；所述取能模块的工作原理为：将所述取能电流互感器钳接在箱体1的三相铜牌上进行取电，然后通过整流稳压转换为稳定的直流电压输出至蓄电池内存储，以此为环流传感器提供低功耗工作电源。
例如，同样如图6所示，所述取能模块还包括能量保护模块，所述能量保护模块用于释放电能保护环流传感器，当上述取电模块获取的电能高与传感器所消耗的电能时，则需要将多余的电能通过能量保护模块泄放，以避免对环流传感器造成冲击，起到保护环流传感器的作用，其电路结构可参考现有技术中常规的电能泄放芯片，在此不再赘述。
例如，所述环流传感器还包括计时器，所述计时器与第一控制器电连接；通过所述计时器实现上述环流传感器的内部触发功能，可以简单理解为：通过计时器设置第一控制器的休眠时间，例如通过计时器将第一控制器配置为每隔十分钟采集一次数据，采集后再进入低功耗休眠状态，以此进一步降低了环流传感器的耗能。
综上所示，本公开所提供的高压电缆环流监测装置，对现有接地箱进行了智能化改造，通过安装环流传感器及监控主机，使接地箱具备自监测自感知功能。现场安装时，仅需连接供电线和通讯线即可，现场安装方便，施工难度小，便于推广应用，可有效监测高压电缆的运行状态，为电网的稳定运行提供保障。
除了上述描述之外，有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
(2)本公开中取能模块、计时器、控制器、通信模块等控制程序均为现有技术中的成熟常规技术，本领域技术人员根据现有技术中相同功能的原理均可实现本实用新型的应用，该程序部分不是本实用新型的创新点所在；
(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.高压电缆环流监测装置，包括箱体、安装在箱体内的绝缘板和三相铜排，其特征在于，该监测装置还包括安装在所述箱体侧壁上的监测主机和安装在所述三相铜排上的数据采集装置，所述数据采集装置与监测主机之间通信连接，所述数据采集装置包括环流传感器和局放传感器，所述环流传感器包括：
第一控制器，所述第一控制器采用型号为NRF52832的芯片，所述NRF52832芯片的4脚通过第一运算放大器U1接入电流芯片，NRF52832芯片的5脚通过第二运算放大器U2接入局放传感器，NRF52832芯片的30脚通过电感L6接入无线通信模块；
取能模块，用于为所述环流传感器提供电源；
外部触发模块，用于触发所述控制器和取能模块工作。
2.根据权利要求1所述的环流监测装置，其特征在于，所述监测主机包括：
第二控制器，配置为与所述第一控制器通信连接；
电源模块，通过设在所述箱体一侧的电源接口为监测主体提供电源；
通信模块，通过设在所述电源接口一侧的通信接口与外部终端通信连接；
报警装置，配置为与第二控制器电连接，用于发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的环流监测装置，其特征在于，所述报警装置包括蜂鸣报警器。
4.根据权利要求1所述的环流监测装置，其特征在于，所述取能模块包括：
取能电流互感器，所述取能电流互感器与三相铜排电连接；
蓄电池，配置为与取能电流互感器电连接，用于存储取能电流互感器的电能。
5.根据权利要求4所述的环流监测装置，其特征在于，所述取能模块还包括能量保护模块，所述能量保护模块用于释放电能保护环流传感器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的环流监测装置，其特征在于，所述环流传感器还包括计时器，所述计时器与第一控制器电连接。
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