一种电力电缆测温装置及测温方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力电缆测温装置，包括嵌入式处理单元、测温传感器单元、数据接收与处理单元、通信模块、显示模块、存储单元、报警装置和超级电容供电组，测温传感器单元测量的数据通过通信模块送入数据接收与处理单元进行处理，数据接收与处理单元将处理后的数据送入嵌入式处理单元，嵌入式处理单元监测到温度异常时向报警装置发出报警信息，并将故障信息存入存储单元；显示模块为投射式电容触摸屏，可以显示监测得到的电缆接头温度值及处理结果，同时可以通过屏幕菜单设定温度监测的条件，查询历史记录；本发明专利技术还提供一种电力电缆测温装置的测温方法。本发明专利技术的有益效果：可靠性好，功能完善，能够有效减少故障发生次数、降低故障损失。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆测温装置及测温方法
本专利技术涉及供电
，具体来说，涉及一种电力电缆测温装置及测温方法。
技术介绍
电力电缆是电力系统中用于传输和分配电能的电缆，与架空线供电相比，电力电缆供电具有送电可靠性高、线间绝缘距离小、占地少、不占地面空间、保密性强以及容易大幅提高供电能力等优点。因此，随着城市化以及城市电网的发展，电力电缆得到广泛应用。但在使用过程中电力电缆也存在成本高、故障检测和维修较难、电力电缆附件(中间接头、终端接头等)的工艺要求高、现场施工操作需要工作人员具备较高操作水准等缺点。随着电缆使用数量的增加、输电容量的提高，一旦发生故障危害严重，因此电力电缆的运行可靠性越来越受到重视。在供电线路中，电缆中间接头是电力系统安全运行中的最薄弱环节。据统计，电缆接头事故率占电缆事故的90％。原因在于电缆接头存在接触不良、压接头不紧、绝缘强度损坏等问题，在用电负荷增加或天气炎热的环境下都可能导致温度的异常升高，不仅仅可能导致电缆损毁，同时还必然导致大面积的停电，甚至可能引发火灾事故。减少中间接头故障的措施，一方面应侧重提高电缆产品质量、现场制作工艺，另一方面应加强监测及诊断。目前电力电缆的主要监测手段有绝缘电阻在线监测、tanδ在线监测、局部放电在线监测、直流分量法在线监测、温度在线监测等。其中温度作为一个非电气量是反映电缆运行状态的重要参数。中间接头各类故障的发生并不是一个突发过程，通常是因为温度不断升高、绝缘老化、接触热阻增大、泄漏电流增加到一定程度后再发生热击穿，是一个量变到质变的过程。通过实时监测中间接头温度，分析历史数据即可确定绝缘缺陷位置，掌握中间接头绝缘状况。此外，电力电缆的载流量过大会造成缆芯工作温度超过容许值，导致电缆的绝缘寿命就比期望值缩短；载流量过小又会使线芯铜材或铝材不能得到充分的利用，为此可以通过实时测量的温度值计算线芯导体温度来达到调控负荷、动态增容的目的。综上所述，对电力电缆中间接头温度的有效监测，通过实时监测值及历史温度值可以确定局部过热点，判断绝缘老化状况，及时发现安全隐患；同时通过实时监测值还可以计算得到线芯导体温度，在允许范围内合理利用电力电缆容量调控负荷、动态增容，对于保障电力系统可靠性、稳定性、经济性等均具有重要意义。Zigbee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，工作于无需注册的2.4GHz国际免费频ISM(Industria1ScientificMedicalBand)，是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的通信技术。相对于现有的各种无线通信技术，Zigbee技术是最低功耗和成本的技术，由于Zigbee具有技术数据速率低和通信范围小的特点，决定了Zigbee技术适合于承载数据流量较小的业务，是无线传感器网络的最好选择。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种电力电缆测温装置及测温方法，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种电力电缆测温装置，包括嵌入式处理单元、测温传感器单元、数据接收与处理单元、通信模块、显示模块、存储单元、报警装置和超级电容供电组，所述测温传感器单元测量的数据通过通信模块送入数据接收与处理单元进行处理，所述数据接收与处理单元将处理后的数据送入嵌入式处理单元，所述嵌入式处理单元监测到温度异常时向报警装置发出报警信息，并将故障信息存入存储单元；所述的显示模块为投射式电容触摸屏，可以显示监测得到的电缆接头温度值及处理结果，同时可以通过屏幕菜单设定温度监测的条件，查询历史记录；所述超级电容供电组通过所述嵌入式处理单元进行整个系统的充放电控制。进一步的，所述测温传感器单元的测量探头个数设置为5个。进一步的，所述嵌入式处理单元具有两路UART接口，供电电压范围1.8-3.6V。进一步的，所述通信模块采用Zigbee无线通讯，负责测温传感器单元与数据接收与处理单元之间的数据传输。进一步的，所述存储单元采用铁电存储器，容量为8×8K,低电压供电2.7-3.65V。进一步的，所述报警装置为蜂鸣报警器。本专利技术还提供一种电力电缆测温装置的测温方法，包括以下步骤：S1：在电缆接头附近安装个测温探头；S2：通过个测温探头的测温方式，选取其中的温度最大值通过通信模块3传输到数据接收与处理单元，进而实现对电缆接头实时监测。进一步的，在步骤S1中，所述的每个测温探头的测量范围为垂直视场0～16度、水平视场0～60度。本专利技术的有益效果：本专利技术当电缆接头的温度出现异常情况时，测温传感器单元将温度数据通过Zigbee无线通讯模块送达数据采集与处理单元进行处理后传输到嵌入式处理单元，并将结果显示在可触摸屏幕上，通过屏幕可以查看温度监测的结果，显示一定时间段内的历史数据，并可以对装置的数据处理方式进行设定；工作人员可以较为详细准确的了解故障情况，实现对电缆接头温度的实时监控；本专利技术可靠性好，功能完善，能够有效减少故障发生次数、降低故障损失。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的一种电力电缆测温装置的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例所述的超级电容供电组电路图；图中：1、嵌入式处理单元；2、数据接收与处理单元；3、通信模块；4、测温传感器单元；5、超级电容供电组；6、存储单元；7、显示模块；8、报警装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-2所示，根据本专利技术实施例所述的一种电力电缆测温装置，包括嵌入式处理单元1、测温传感器单元4、数据接收与处理单元2、通信模块3、显示模块7、存储单元6、报警装置8和超级电容供电组5，所述测温传感器单元4测量的数据通过通信模块3送入数据接收与处理单元2进行处理，所述数据接收与处理单元2将处理后的数据送入嵌入式处理单元1，所述嵌入式处理单元1监测到温度异常时向报警装置8发出报警信息，并将故障信息存入存储单元6；所述的显示模块7为投射式电容触摸屏，可以显示监测得到的电缆接头温度值及处理结果，同时可以通过屏幕菜单设定温度监测的条件，查询历史记录；所述超级电容供电组5通过所述嵌入式处理单元1进行整个系统的充放电控制。在一具体实施例中，所述测温传感器单元4的测量探头个数设置为5个。在一具体实施例中，所述嵌入式处理单元1具有两路UART接口，供电电压范围1.8-3.6V。在一具体实施例中，所述通信模块3采用Zigbee无线通讯，负责测温传感器单元4与数据接收与处理单元2之间的数据传输。在一具体实施例中，所述存储单元6采用铁电存储器，容量为8×8K,低电压供电2.7-3.65V。在一具体实施例中，所述报警装置8为蜂鸣报警器。本专利技术还提供一种电力电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力电缆测温装置，其特征在于，包括嵌入式处理单元（1）、测温传感器单元（4）、数据接收与处理单元（2）、通信模块（3）、显示模块（7）、存储单元（6）、报警装置（8）和超级电容供电组（5），所述测温传感器单元（4）测量的数据通过通信模块（3）送入数据接收与处理单元（2）进行处理，所述数据接收与处理单元（2）将处理后的数据送入嵌入式处理单元（1），所述嵌入式处理单元（1）监测到温度异常时向报警装置（8）发出报警信息，并将故障信息存入存储单元（6）；所述的显示模块（7）为投射式电容触摸屏，可以显示监测得到的电缆接头温度值及处理结果，同时可以通过屏幕菜单设定温度监测的条件，查询历史记录；所述超级电容供电组（5）通过所述嵌入式处理单元（1）进行整个系统的充放电控制。

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆测温装置，其特征在于，包括嵌入式处理单元（1）、测温传感器单元（4）、数据接收与处理单元（2）、通信模块（3）、显示模块（7）、存储单元（6）、报警装置（8）和超级电容供电组（5），所述测温传感器单元（4）测量的数据通过通信模块（3）送入数据接收与处理单元（2）进行处理，所述数据接收与处理单元（2）将处理后的数据送入嵌入式处理单元（1），所述嵌入式处理单元（1）监测到温度异常时向报警装置（8）发出报警信息，并将故障信息存入存储单元（6）；所述的显示模块（7）为投射式电容触摸屏，可以显示监测得到的电缆接头温度值及处理结果，同时可以通过屏幕菜单设定温度监测的条件，查询历史记录；所述超级电容供电组（5）通过所述嵌入式处理单元（1）进行整个系统的充放电控制。2.根据权利要求1所述的一种电力电缆测温装置，其特征在于，所述测温传感器单元（4）的测量探头个数设置为5个。3.根据权利要求1所述的一种电力电缆测温装置，其特征在于，所述嵌入式处理单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学阳，王卓，武俊义，郑昕炎，李琪，
申请(专利权)人：国家电网公司，北京华联电力工程监理公司，
类型：发明
国别省市：北京,11