10kV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统技术方案

技术编号:14341236 阅读:468 留言:0更新日期:2017-01-04 13:20
本发明专利技术提供了10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,包括与分支箱内电缆连接的取电装置,以及分别与所述取电装置连接的检测装置、执行装置和监控报警装置;所述检测装置与所述执行装置相连接,并设置于电缆分支箱内;所述取电装置为电容降压取电装置,包括高压线路电容器和电源变换电路。本发明专利技术能够利用10KV配电线路取电,并配合自动控制的排潮除湿装置,实现远程自动监控、除湿、报警功能,线路简单,设备体积小,重量轻,既满足了国家标准,同时又提高了设备使用的稳定性能,很大程度上降低了电缆分支箱事故发生率,值得广泛推广与使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆分支箱辅助设备
,尤其涉及10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统。
技术介绍
当前,10KV电缆分支箱因人力维护不到位、运行年限较长、箱体内设备运行环境恶劣等原因,容易造成故障,其中,因分支箱体内潮湿造成电缆头老化是最重要的原因之一。为此,可以采用自动控制手段,在电缆分支箱内设置排潮除湿装置来实现,这对降低电缆分支箱事故发生率很有必要。然而,这种方案的实施需要解决两个技术问题:一个是装置的适用性和自动化控制问题,即能根据箱体内湿度变化,自动启动排潮设备,无需人员值守与控制;二是要为装置提供一个稳定可靠的操作电源,由于电缆分支箱分布较为分散,故而无法集中或就近提供市政低压电源,同时,电缆分支箱的空间往往比较狭小,所以对电源的体积要求也比较高。申请号为201220077732.7的专利公开了一种用于高压输电导线上的互感取电装置,包括供输电导线穿心通过的铁芯,铁芯上缠有线圈绕组,线圈绕组经闭合铁芯使输电导线输入交流电而输出交流电压,输出的交流电压电连接有对其整流的整流桥,整流桥电连接有对其输出进行滤波的电容滤波电路,电容滤波电路电连接有对其输出进行稳压的降压开关式稳压模块。本专利技术的取电装置,线路简单,成本低廉,没有散热片后设备体积小,重量轻,既满足了国家标准,同时又提高了设备使用的稳定性能。从实用性的角度出发,此类在线电网供能方案是采用一个特殊的电流互感器从高压传输线上获取所需要的能量,电流互感器是将电网高电压、大电流信息传递到低电压、小电流的二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器。在电网中使用时,具有变压器能量传输的功能,可以将电网高电压能量传递到低电的二次侧,并能将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离,保证二次设备和人身的安全。因而,可以用互感器做取能设备从线路上取得能量。从线路上采用电流互感器感应取能时,在线路外套环形磁导体,通过电磁感应获取能量,具有体积小,取能稳定,结构紧凑,绝缘封装简单,安全的优点。然而,从电网中获取能量,其工作肯定会受到电网电流的影响,当一次电流较低(低至数安)时,不能获得足够的能量,致使取能设备留有“取能死角”;当一次电流增大至数千安以上时,取能互感器产生的高压尖脉冲对副边各器件造成的干扰和损坏,尤其是对电源和后续电路的干扰,同时利用电流互感器获得的能量也很难传递到待供源部位。申请号为201420404387.2的专利公开了一种输电线路高压取电装置,包括依次电连接的发电单元、整流滤波电路、升降压电路和稳压电路;发电单元为电磁感应发电模块或振动传感器或并联连接的电磁感应发电模块和振动传感器;该装置还包括用于将发电单元输出的电压稳定在升降压电路的峰值电压以下的一级冲击保护电路和用于将一级冲击保护电路输出电压稳定在升降压电路的平均电压以下的二级冲击保护电路;一级冲击保护电路的输入端与发电单元的输出端电连接,一级冲击保护电路的输出端与整流滤波电路的输入端电连接;二级冲击保护电路输入端与整流滤波电路输出端电连接,二级冲击保护电路输出端与升降压电路的输入端电连接。这种采用磁场耦合方式将输电导线上的电流变换为低压电源也是一个简单易行的方法,也有不少产品面世,但问题是,这种低压电源与输电导线近似于等电位,使用这种电源的设备也必须挂在输电导线上,大大的限制了使用范围。也就是说,这种电源不能实现电位隔离。能够实现电位隔离的是同电压等级的电流互感器,但其经济性同样是个问题,安装的困难程度比互感器还要大;线路绝缘子串可以等效成电容串联,因此也有利用该电容取电的研究,但这个电容非常小,能够取得的功率也非常小,除极特殊的设备外,均不足以达到供电的要求。电容降压取电的方法由于连线简单,成本低廉,在不会带来触电困惑的产品设计中,作为低压小功率电源用得很多,在原理上也使用了电容降压的思路,将高电压降到低电压给测量仪器使用。所以,我们可以运用专用的高压线路电容器配合将高压小电流转换成检测设备能够使用的低压大电流的思路,开发一种电源转换装置;并配合电缆分支箱的自动控制手段,实现对电缆分支箱的在线供源、监控、除湿、报警等操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题,提供10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,利用10KV配电线路取电,并配合自动控制的排潮除湿装置,实现远程自动监控、除湿、报警功能。为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,包括与分支箱内电缆连接的取电装置,以及分别与所述取电装置连接的检测装置、执行装置和监控报警装置;所述检测装置与所述执行装置相连接,并设置于电缆分支箱内;所述取电装置为电容降压取电装置,包括高压线路电容器和电源变换电路。所述高压线路电容器通过热爆式脱离器与10KV高压导线连接。所述电源变换电路与高压线路电容器连接,包括稳压模块、降压式DC/DC变换模块和电压比较控制模块。所述稳压模块为并联式电子稳压电路,包括桥式整流电路、电容滤波电路以及场效晶体管并联稳压电路;所述电压比较控制模块包括两级放大电路,并连接电压监测装置。所述高压线路电容器与避雷器并联连接。所述检测装置包括湿度传感器,所述执行装置包括主控芯片、数据存储器和排潮装置,所述排潮装置包括变频风机、电加热器以及分别与其连接的驱动装置。所述驱动装置包括驱动发生器和调压电路,所述驱动发生器为PWM波形发生器,所述调压电路为降压式变换电路。所述主控芯片为DSP芯片或单片机芯片。所述监控报警装置包括温度传感器及报警装置,所述报警装置包括声光报警器与远程通讯装置,所述温度传感器的探头与分支箱内的电缆头相接触。所述远程通讯装置包括无线发射装置。本专利技术装置主要针对现有的技术问题,提出了解决两大技术问题的方案,一个是装置的适用性和自动化控制问题,即能根据箱体内湿度变化,自动启动排潮设备,无需人员值守与控制,为此,采用的是设置于分支箱内的检测装置与执行装置所组成的自动排潮设备,以及由温度传感器监测分支箱内电缆头的温度状态;检测装置包括湿度传感器,执行装置包括主控芯片、数据存储器和排潮装置,主控芯片为DSP芯片或单片机芯片,排潮装置包括变频风机、电加热器以及分别与其连接的驱动装置,驱动装置包括驱动发生器和调压电路,驱动发生器为PWM波形发生器,调压电路为降压式变换电路。在使用时,自动排潮设备有降温模式与排潮模式两种工作状态,先由检测模块采样当前电缆箱的湿度值,并由主控芯片调取数据存储器中的湿度报警值,进行比对,如果未达到报警值,则执行降温模式,即不开启电加热器,变频风机根据监控报警装置的温度传感器数值执行运行状态,作为常规的散热风扇使用;如果达到报警值,则开启排潮模式,风扇全速运转,同时开启电加热器,使变频风机转变为暖风风机,以达到快速排潮的目的。为了降低装置的常态电能损耗,主要是对降温模式的风机运行状态进行调节,当采样温度达到或超过报警值时,风机执行全速运转状态,同时由声光报警器进行就地报警,同时,报警信号通过无线发射装置,传递给远程中央控制站的工作人员,尽快做出应对举措;当采样温度没有达到报警值时,则通过计算得使驱动发生器发出对应PWM波形,用于硬件调压电路的驱动,通过调压电路改变输出电压,从而调节风本文档来自技高网
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【技术保护点】
10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,其特征在于:包括与分支箱内电缆连接的取电装置,以及分别与所述取电装置连接的检测装置、执行装置和监控报警装置;所述检测装置与所述执行装置相连接,并设置于电缆分支箱内;所述取电装置为电容降压取电装置,包括高压线路电容器和电源变换电路。

【技术特征摘要】
1.10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,其特征在于:包括与分支箱内电缆连接的取电装置,以及分别与所述取电装置连接的检测装置、执行装置和监控报警装置;所述检测装置与所述执行装置相连接,并设置于电缆分支箱内;所述取电装置为电容降压取电装置,包括高压线路电容器和电源变换电路。2.如权利要求1所述的10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,其特征在于:所述高压线路电容器通过热爆式脱离器与10KV高压导线连接。3.如权利要求1所述的10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,其特征在于:所述电源变换电路与高压线路电容器连接,包括稳压模块、降压式DC/DC变换模块和电压比较控制模块。4.如权利要求3所述的10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统,其特征在于:所述稳压模块为并联式电子稳压电路,包括桥式整流电路、电容滤波电路以及场效晶体管并联稳压电路;所述电压比较控制模块包括两级放大电路,并连接电压监测装置。5.如权利要求1所述的10KV电缆分支箱在线取电除湿及监控报警系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:程凤鸣任永杰陈红卫井金全王永胜
申请(专利权)人:国网河南省电力公司漯河供电公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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