一种电缆接地环流在线监测系统的制作方法

1.本实用新型属于电力系统输电电缆在线监测技术领域，具体涉及一种电缆接地环流在线监测系统。


背景技术：

2.接地环流是指电缆在正常工作的时候，通过电缆的电流会产生一个磁场，这个磁场会在电缆的护套上有一个感应电势，当护套和大地之间形成一个回路，就会产生接地电流，当电力电缆出现绝缘故障、金属护层多点接地、金属护层绝缘击穿、主绝缘层绝缘老化等情况的时候，金属护层接地环流将会增大，环流过大将会造成电缆损耗发热，导致电缆载流量减少或者局部过热，加速绝缘的老化危及电缆的安全运行，环流引起的严重发热甚至会烧毁接地线或接地箱，消缺不及时可能会引发恶性电网事故，而在电力电缆运行过程中，最重要的就是要保证其运行的安全性和稳定性，这对于整体管理效果的提升具有非常关键性的作用，因此对电缆护层的环流监测成为电力维护工作中一个十分重要的环节。
3.其中，现有的接地环流监测装置主要是对接地环流进行测量，并将测量数据进行收集，实时监测金属护层的环流及其变化量，从而及时发现接地故障，但是由于导致电力电缆故障的原因可能有多种，如电缆护套因机械损伤或化学腐蚀、鼠害等使护套多点损坏等，现有的接地环流监测装置只能通过判断护套的接地电流是否正常而发现故障，却不能够快速对故障位置进行定位，往往需要工作人员对电缆线路进行详细巡查。
4.所以，为解决上述问题，开发一种电缆接地环流在线监测系统很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种电缆接地环流在线监测系统，对电力电缆的接地环流进行监测，快速发现故障，并对故障位置进行定位，防止事故扩大蔓延。
6.本实用新型的目的是这样实现的：一种电缆接地环流在线监测系统，包括设置在输电电缆侧的数据采集装置，所述数据采集装置连接有监测装置，所述监测装置连接有通信装置；所述数据采集装置包括若干用于测量主缆电流信号的主缆电流互感器和若干用于测量电缆接地线电流信号的接地线电流互感器，还包括设置在输电电缆上的用于实时在线监测输电电缆温度并定位故障点的分布式光纤测温传感器，所述主缆电流互感器、所述接地线电流互感器和所述分布式光纤测温传感器分别连接监测装置，所述监测装置采集并处理所述主缆电流互感器、所述接地线电流互感器和所述分布式光纤测温传感器获取的电流信号，所述监测装置将获取的电流信号转换成数字信号储存并通过所述通信装置将数据传输至监控终端。
7.进一步地，所述监测装置包括外壳，所述外壳内设置有内机盒，所述内机盒内设置有主控电路板，所述外壳采用全封闭式表面经防水防锈处理的不锈钢外壳。
8.进一步地，所述主缆电流互感器和接地线电流互感器采用开口式电流互感器。
9.进一步地，所述接地线电流互感器包括a相电流互感器、b相电流互感器和c相电流互感器，并分别通过a相电流互感器接口、b相电流互感器接口和c相电流互感器接口连接监测装置，所述主缆电流互感器通过主缆电流互感器接口连接监测装置。
10.进一步地，所述分布式光纤测温传感器包括若干个等距或者不等距地嵌入输电电缆的光纤传感器。
11.进一步地，所述通信装置采用gprs无线传输模块。
12.进一步地，所述监测装置还连接有报警装置，所述报警装置采用声光报警或led灯报警。
13.本实用新型的有益效果是：
14.（1）本实用新型中通过采集和测量接地线电流和主缆电流的有效值，并对采集到的数据进行处理，对电缆电流的异常状态及时发现并及时告警，并通过通信装置将数据传输至运维工作人员处；
15.（2）通过在电缆上敷设有分布式光纤测温传感器，利用温度与电缆电流之间的关系，当电缆负载电流过大时电缆表面的温度也就越高，发生短路故障的可能性也就越高，实现对运行电缆的温度进行实时在线监测，反映当前电缆的运行状态，准确定位电缆事故位置；总的，本实用新型具有实时监测、准确定位的优点。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图。
17.图中：1、数据采集装置2、监测装置3、通信装置101、主缆电流互感器102、接地线电流互感器103、分布式光纤测温传感器。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步具体的说明。
19.如图1所示，一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：包括设置在输电电缆侧的数据采集装置1，所述数据采集装置1连接有监测装置2，所述监测装置2连接有通信装置3，所述通信装置3可以采用gprs无线传输模块来实现，所述监测装置2还连接有报警装置，所述报警装置采用声光报警或led灯报警。
20.其中，所述数据采集装置1包括若干用于测量主缆电流信号的主缆电流互感器101和若干用于测量电缆接地线电流信号的接地线电流互感器102，还包括设置在输电电缆上的用于实时在线监测输电电缆温度并定位故障点的分布式光纤测温传感器103，所述主缆电流互感器101、所述接地线电流互感器102和所述分布式光纤测温传感器103分别连接监测装置2，所述监测装置2采集并处理所述主缆电流互感器101、所述接地线电流互感器102和所述分布式光纤测温传感器103获取的电流信号，所述监测装置2将电流信号转换成数字信号储存并通过所述通信装置3将数据传输至监控终端。
21.其中，所述接地线电流互感器102包括a相电流互感器、b相电流互感器和c相电流互感器，并分别通过a相电流互感器接口、b相电流互感器接口和c相电流互感器接口连接监测装置2，所述主缆电流互感器101通过主缆电流互感器101接口连接监测装置2，所述a相电流互感器、b相电流互感器和c相电流互感器采集接地线上产生的环流电流信号并将其传输
至监测装置2进行数据分析、储存和传输，所述主缆电流互感器101对主电缆山上的电流信号进行采集并将其传输至监测装置2进行数据分析、储存和传输，监测装置2采用这有效值计算方法，对接地环流电流和主电缆电流数据进行计算，并通过通信装置3进行传输，当环流电流值大于50a时或者超过主电缆负荷电流的20％时，即发出异常状态预警信息，优选的，所述主缆电流互感器101和接地线电流互感器102采用开口式电流互感器。
22.其中，所述分布式光纤测温传感器103包括若干个等距或者不等距地嵌入输电电缆的光纤传感器，利用敷设在输电电缆内的光纤传感器来实现对输电电缆温度的实时在线监测，当输电电缆运行时，导电线芯的金属导体会发热，并向外层散热，嵌入在输电电缆中的光纤传感器信号发生变化，对输电电缆温度较高的过热点定位，实现准确定位电缆事故位置，显示事故点的温度状态，并经由传输光纤传输至监测装置2，监测装置2对接收到的数据进行处理和分析，实现对输电电缆温度的实时监测，并可根据异常数据定位电缆事故位置。
23.具体地，所述监测装置2包括外壳，所述外壳内设置有内机盒，所述内机盒内设置有主控电路板，所述外壳采用全封闭式表面经防水防锈处理的不锈钢外壳，所述数据采集装置1通过防水插头连接监测装置2。
24.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：包括设置在输电电缆侧的数据采集装置（1），所述数据采集装置（1）连接有监测装置（2），所述监测装置（2）连接有通信装置（3）；所述数据采集装置（1）包括若干用于测量主缆电流信号的主缆电流互感器（101）和若干用于测量电缆接地线电流信号的接地线电流互感器（102），还包括设置在输电电缆上的用于实时在线监测输电电缆温度并定位故障点的分布式光纤测温传感器（103），所述主缆电流互感器（101）、所述接地线电流互感器（102）和所述分布式光纤测温传感器（103）分别连接监测装置（2），所述监测装置（2）采集并处理所述主缆电流互感器（101）、所述接地线电流互感器（102）和所述分布式光纤测温传感器（103）获取的电流信号，所述监测装置（2）将获取的电流信号转换成数字信号储存并通过所述通信装置（3）将数据传输至监控终端。2.根据权利要求1所述的一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：所述监测装置（2）包括外壳，所述外壳内设置有内机盒，所述内机盒内设置有主控电路板，所述外壳采用全封闭式表面经防水防锈处理的不锈钢外壳。3.根据权利要求1所述的一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：所述主缆电流互感器（101）和接地线电流互感器（102）采用开口式电流互感器。4.根据权利要求1所述的一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：所述接地线电流互感器（102）包括a相电流互感器、b相电流互感器和c相电流互感器，并分别通过a相电流互感器接口、b相电流互感器接口和c相电流互感器接口连接监测装置（2），所述主缆电流互感器（101）通过主缆电流互感器（101）接口连接监测装置（2）。5.根据权利要求1所述的一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：所述分布式光纤测温传感器（103）包括若干个等距或者不等距地嵌入输电电缆的光纤传感器。6.根据权利要求1所述的一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：所述通信装置（3）采用gprs无线传输模块。7.根据权利要求1所述的一种电缆接地环流在线监测系统，其特征在于：所述监测装置（2）还连接有报警装置，所述报警装置采用声光报警或led灯报警。

技术总结
本实用新型公开了一种电缆接地环流在线监测系统，包括设置在输电电缆侧的数据采集装置，数据采集装置连接有监测装置，监测装置连接有通信装置；数据采集装置包括若干用于测量主缆电流信号的主缆电流互感器和若干用于测量电缆接地线电流信号的接地线电流互感器，还包括设置在输电电缆上的用于实时在线监测输电电缆温度并定位故障点的分布式光纤测温传感器，监测装置采集并处理主缆电流互感器、接地线电流互感器和分布式光纤测温传感器获取的电流信号，将获取的电流信号转换成数字信号储存并通过通信装置将数据传输至监控终端；总的，本实用新型具有实时监测、准确定位的优点。准确定位的优点。准确定位的优点。


技术研发人员：叶东印 孙明 蔺超群 周泓源 万卫华 张文丰 狄亚平
受保护的技术使用者：郑州旷临智能科技有限公司
技术研发日：2023.02.10
技术公布日：2023/8/8