高压设备电缆接头温升在线监测装置[实用新型专利]

*CN203132720U*

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203132720 U(45)授权公告日 2013.08.14

(12)实用新型专利

(21)申请号 201320041355.6(22)申请日 2013.01.25

(73)专利权人辽宁省电力有限公司阜新供电公

司

地址123000 辽宁省阜新市海州区解放大街

53号

专利权人国家电网公司

辽宁巨龙腾飞电气有限公司(72)发明人颜延武 张志强 郝晖 王立辉

王孟男 王宇鹏(74)专利代理机构沈阳利泰专利商标代理有限

公司 21209

代理人刘忠达(51)Int.Cl.

G01K 7/22(2006.01)

G01K 7/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

高压设备电缆接头温升在线监测装置(57)摘要

高压设备电缆接头温升在线监测装置，包括A相温度采集电路、B相温度采集电路、C相温度采集电路、环境温度采集电路、微处理器、显示电路和供电电路，三相温度采集电路和环境温度采集电路依次与微处理器的四个A/D接口对应连接。微处理器的I/O口与显示电路的输入口连接，供电电路的输出口与微处理器的电源端连接。供电电路包括整流电路、滤波电路、稳压电路和储能电路。本装置可以正确地判断三相高压电缆头连接处铜导体温升变化情况，为完全消除因电缆头温升故障引发重大事故提供一种科学有效的解决装置。CN 203132720 UCN 203132720 U

权 利 要 求 书

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1.高压设备电缆接头温升在线监测装置，包括三个结构相同的温度采集电路、环境温度采集电路(4)、微处理器(5)、显示电路(6)和供电电路(8)；其特征在于：

三个结构相同的温度采集电路分别为A相温度采集电路(1)、B相温度采集电路(2)和C相温度采集电路(3)；A相温度采集电路(1)、B相温度采集电路(2)、C相温度采集电路(3)和环境温度采集电路(4)的输出端依次与微处理器(5)的第一A/D接口(9)、第二A/D接口(10)、第三A/D接口(11)和第四A/D接口(12)对应连接；

微处理器(5)的I/O口与显示电路(6)的输入口连接，供电电路(8)的输出口与微处理器(5)的电源端连接；

供电电路(8)包括整流电路、滤波电路、稳压电路和储能电路；整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端与储能电路的输入端连接，储能电路的输出端与微处理器的电源端连接。

2.根据权利要求1所述的高压设备电缆接头温升在线监测装置，其特征在于：微处理器(5)的串口与接口电路(7)连接；接口电路(7)为RS485有线接口电路。

3.根据权利要求1或2所述的高压设备电缆接头温升在线监测装置，其特征在于：显示电路(6)采用LCD显示电路，型号为TM1668。

4.根据权利要求1或2所述的高压设备电缆接头温升在线监测装置，其特征在于：微处理器(5)采用单片机。

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说 明 书

高压设备电缆接头温升在线监测装置

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技术领域

本实用新型涉及温升在线监测电路装置领域，特别涉及高压设备电缆接头温升在

线监测装置，是一种可在线监测高压设备电缆头温升情况，进而对高压设备电缆头故障进行诊断，保障电力系统的安全运行的装置。

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背景技术

[0002] 为了保证电力系统的安全运行，电力系统热故障诊断受到人们的普遍重视，高压母线在过负荷运行或高压开关的触头接触不良时，因接触电阻变大，在负载电流流过时会产生发热现象，此发热现象引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成重大经济损失。

[0003] 在采用电力电缆输电的供电系统中，据电力行业的权威数据分析，全充气全绝缘的开关柜90％的故障是由于进出线电缆连接处出的问题，大多是现场人员由于没有严格按照电缆的操作规范进行安装，安装好的电缆，无法直接判断连接处是否连接好，若安装不可靠，会造成安装处接触电阻增加，运行时，接触部分温升超出国家规定的允许范围，使得电缆终端产生绝缘老化，破坏了绝缘能力，造成单相接地故障或相间短路的事故，因此，检测和监视高压设备电缆接头的温度，提前发现和排除热故障隐患，对电力系统的安全可靠运行具有非常重要的意义。

实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的是提供高压设备电缆接头温升在线监测装置，针对不易监测到电缆内温度的问题，可以对高压开关触头故障进行诊断，保障电力系统的安全运行。[0005] 采用的技术方案是：

[0006] 高压设备电缆接头温升在线监测装置，包括三个结构相同的温度采集电路、环境温度采集电路、微处理器、显示电路和供电电路。[0007] 其技术要点在于：

[0008] 三个结构相同的温度采集电路分别为A相温度采集电路、B相温度采集电路和C相温度采集电路。A相温度采集电路、B相温度采集电路、C相温度采集电路和环境温度采集电路的输出端依次与微处理器的第一A/D接口、第二A/D接口、第三A/D接口和第四A/D接口对应连接。

[0009] 微处理器的I/O口与显示电路的输入口连接，显示电路采用LCD显示电路，型号为TM1668。

[0010] 供电电路的输出口与微处理器的电源端连接，为其提供电源。[0011] 微处理器采用单片机。

接口电路与微处理器的串口连接。接口电路可为RS485有线接口电路。

[0013] 供电电路包括整流电路、滤波电路、稳压电路和储能电路。整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端与

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说 明 书

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储能电路的输入端连接，储能电路的输出端与微处理器的电源端连接。[0014] 整流电路的输入端连接到高压带电指示器的电源输出端。整流电路的输入端即为供电电路的输入端，整流电路的输入端同时与电缆头屏蔽层连接，以获得电能信号。[0015] 微处理器可选用PIC、MSP430、msc51系列或AVR系列等。[0016] 接口电路也可为无线射频接口电路。三个温度采集电路和环境温度采集电路也可以采用温度传感器采集温度信号，将三个温度传感器分别埋在各相的电缆头绝缘层内部，采集温度信号，可使用数字式温度传感器AD590、LM92。[0017] 将温度传感器埋入绝缘体内部，并与高压端有足够的绝缘隔离，实现了电缆头的发热温度在线检测，电缆头发热部分包在绝缘体内，其内部的温升无法在外部测量得到温度值，依据热学理论，将温度传感器埋入绝缘体内部，并与高压端有足够的绝缘隔离，在绝缘体内部埋入温度传感器进行间接测量高压端铜导体的温度与环境温度差值，实现了电缆头的发热温度在线检测，这种测量方法安全可靠，测量数据准确，适用于新设备安装也可以应用于老设备改造。

[0018] 运用射频通讯技术对温度传感器采集到的信号进行无线传输，可将实时温度数据送至后微处理器。在实际运用中只需将三个温度传感器分别埋在高压套管绝缘层内部，另一个温度传感器放置在电缆接头的附近，用于测量电缆头周围环境温度，通过环境温度和绝缘层内的温度的温差比较，可准确地判断电缆头电连接触处温度高低。此种三个温度采集电路和环境温度采集电路也均模块式结构，可采用江苏华唐电器有限公司的已知产品，故不重复叙述。

[0019] 温度采集电路、环境温度采集电路和供电电路也可采用同类具有相同功能的电路，使用的热敏电阻也可以选用35KΩ热敏电阻。其优点在于：

[0021] 本实用新型采用场强法获得电源电压信号。可为微处理器和微功耗LCD显示电路提供稳定的工作电能，还可以测出运行电流、短路电流、接地电流等参数。本装置安全可靠，测量数据准确，适用于新设备安装也可以应用与老设备改造，主要对运行中的6kV-35kV高压设备电缆头连接处温度进行检测，采用间接接触、感应取电的在线温度测量装置，该装置主要通过测量绝缘层内部温度和环境温度变化来间接反映电缆头连接处铜导体温升状态，该种监测装置可以正确地判断三相高压电缆头连接处铜导体温升变化情况，本装置不需外接电源，利用高压设备电缆头通过高电压信号时，电缆导线与电缆头屏蔽层之间存在电容效应得到电源供电电能，为完全消除因电缆头温升故障引发重大事故提供一种科学有效的解决装置。

[0020]

附图说明

[0022]

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式

[0023] 高压设备电缆接头温升在线监测装置，包括三个结构相同的温度采集电路、环境温度采集电路4、微处理器5、显示电路6和供电电路8。

[0024] 三个结构相同的温度采集电路分别为A相温度采集电路1、B相温度采集电路2和

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说 明 书

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C相温度采集电路3。A相温度采集电路1、B相温度采集电路2、C相温度采集电路3和环境温度采集电路4的输出端依次与微处理器5的第一A/D接口9、第二A/D接口10、第三A/D接口11和第四A/D接口12对应连接。

[0025] 微处理器5的I/O口与显示电路6的输入口连接，显示电路6采用低功耗LCD显示电路，型号为TM1668。

[0026] 供电电路8的输出口与微处理器5的电源端连接，为其提供电源。[0027] 微处理器5采用微功耗单片机。微处理器5选用MSP430。

[0028] 接口电路7与微处理器5的串口连接。接口电路7可为RS485有线接口电路。接口电路7为通讯接口电路，与微处理器5进行双向通讯，起到扩展接口作用。[0029] 供电电路8包括整流电路、滤波电路、稳压电路和储能电路。整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端与储能电路的输入端连接，储能电路的输出端与微处理器的电源端连接。储能电路的输出端即为供电电路8的输出口。

[0030] 整流电路的输入端连接到高压带电指示器的电源输出端，整流电路的输入端即为供电电路的输入端，整流电路的输入端同时与电缆头屏蔽层连接，以获得电能信号。

[0031] 三个结构相同的温度采集电路和环境温度采集电路4使用热敏电阻温度采集电路，热敏电阻型号NTC10K3490(10KΩ)。储能电路可采用超级电容储能，型号为ELNA公司，DB-5R5D104。

[0032] 所述的供电电路，三个温度采集电路和环境温度采集电路均模块式结构，为江苏华唐电器有限公司的已知产品，故不重复叙述。

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说 明 书 附 图

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图1

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