一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置及方法，所述装置包括控制单元、耦合监测单元以及预警单元；所述控制单元用于生成监测信号，并对接收的反馈信号是否正常进行判断；所述耦合监测单元通过大地与电缆接地线形成回路，当回路正常运行时；其中的第一耦合线圈接收监测信号，第二耦合线圈发送反馈信号；所述预警单元用于根据所述控制单元对反馈信号的判据结果进行预警；所述装置及方法设置基于耦合线圈的串联回路，通过对串联回路输入耦合信号，判断反馈信号是否符合预期标准，进而第一时间给运维人员发送预警信息，以避免因电缆接地线状态异常导致的线路故障发生；所述装置监测准确性高、稳定性好，且操作简单，可实现实时监控。

A Monitoring Device and Method for Cable Grounding Wire Based on Coupled Coil

The invention discloses a cable grounding wire monitoring device and method based on a coupling coil, which comprises a control unit, a coupling monitoring unit and an early warning unit; the control unit is used to generate a monitoring signal and judge whether the received feedback signal is normal; the coupling monitoring unit forms a loop through the earth and the cable grounding wire when the loop is in normal operation. The first coupling coil receives the monitoring signal and the second coupling coil transmits the feedback signal; the early warning unit is used to warn the result of the criterion of the feedback signal according to the control unit; the device and method set up a series loop based on the coupling coil, and determine whether the feedback signal meets the expected standard by inputting the coupling signal into the series loop, and then at the first time. The device has high accuracy, good stability and simple operation, and can realize real-time monitoring.

【技术实现步骤摘要】
一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置及方法
本专利技术涉及电力
，更具体地，涉及一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置及方法。
技术介绍
近年来，高压电缆线路接地线频繁发生被盗事故，电缆接地系统中接地线起着非常重要的作用，运行过程中的单芯电缆一旦接地线被破坏或被盗，金属护层的电压将由正常运行时的工频感应电压变为悬浮电压，在这种情况下一方面会使电缆金属护层的感应电压升高、失去故障电流通道，同时造成电缆本体发热，影响电缆使用寿命，严重时会导致电缆本体及附件击穿烧毁引起线路火灾事故，直接影响电网的安全稳定运行。电缆线路接地线被破坏之后，短时间很难被发现，等到发现时线路已经发生故障，造成损失难以估量。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的接地线被破坏或自身发生故障造成的接地异常无法及时发现而导致严重后果的问题，本专利技术提供了一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置及方法，所述装置设置基于耦合线圈的串联回路，通过对串联回路输入耦合信号，判断反馈信号是否符合预期标准，以确认所述电缆接地线是否状态正常；所述一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置包括：控制单元，所述控制单元用于根据预设规则生成监测信号，并将监测信号发送至耦合监测单元的输入端，并根据预设规则对从耦合监测单元的输出端接收到的反馈信号进行判断，并将对电缆接地线的判断结果发送至预警单元；耦合监测单元，所述耦合监测单元包括第一耦合线圈、第二耦合线圈以及连接线；所述第一耦合线圈的二次侧、第二耦合线圈的一次侧通过连接线及大地与所述电缆接地线形成串联回路；所述第一耦合线圈的一次侧输入端与所述控制单元相连，用于接收所述监测信号；所述第二耦合线圈的二次侧输出端与所述控制单元相连，用于输出所述反馈信号；预警单元，所述预警单元用于接收所述控制单元的判断结果，并根据所述判断结果进行预警；进一步的，所述控制单元包括微处理器、CAP捕获模块以及信号放大器；所述微处理器用于生成监测信号，并控制所述CAP捕获模块捕获经所述信号放大器放大的反馈信号；所述微处理器用于对所述反馈信号进行判断；所述监测信号包括PWM脉冲信号。进一步的，所述第一耦合线圈以及所述第二耦合线圈采用高晶硅低磁通环绕制。进一步的，所述预警单元包括通信模块，所述通讯模块用于通过预设的通讯方式将所述判断结果向预设对象进行预警；所述预设的通讯方式包括通过GPRS进行无线通讯。进一步的，所述装置包括供电单元，所述供电单元用于向所述装置按预设规则进行供电；所述供电单元包括太阳能板以及储能电池；所述太阳能板用于提供电能输入，所述储能电池用于存储太阳能板输入的电能。进一步的，所述耦合监测单元包括接地调整模块，所述耦合监测单元通过所述接地调整模块与所述大地相连；所述接地调整模块包括串联的线路阻抗以及特征容抗；所述接地调整模块用于根据接地点的电学参数提供等效电阻以及等效电容。所述一种基于耦合线圈的电缆接地线监测方法包括：将第一耦合线圈的二次侧、第二耦合线圈的一次侧通过连接线及大地与电缆接地线进行连接，形成串联回路；向所述第一耦合线圈的一次侧发送监测信号；接收所述第二耦合线圈的二次侧返回的反馈信号；根据所述反馈信号判断所述电缆接地线的监测情况。进一步的，所述根据所述反馈信号判断所述电缆接地线的监测情况，包括：检测所述反馈信号，判断所述反馈信号是否满足所述监测信号对应的检测要求；所述检测要求包括波形以及频率；若满足，则所述电缆接地线状态正常；若不满足，则所述串联回路开路。进一步的，将所述监测情况通过预设的通讯方式向预设的对象进行预警；所述预设的通讯方式包括通过GPRS进行无线通讯。进一步的，所述监测信号包括PWM脉冲信号；所述所述第二耦合线圈的二次侧返回的反馈信号需进行信号放大处理。进一步的，在所述形成串联回路前，所述方法还包括：根据接地点的电学参数确定所述接地点的等效电阻以及等效电容；在所述连接线与大地间串联所述等效电阻以及等效电容。本专利技术的有益效果为：本专利技术的技术方案，给出了一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置及方法，所述装置及方法设置基于耦合线圈的串联回路，通过对串联回路输入耦合信号，判断反馈信号是否符合预期标准，进而第一时间给运维人员发送预警信息，以避免因电缆接地线状态异常导致的线路故障发生；所述装置监测准确性高、稳定性好，且操作简单，可实现实时监控，无需过多人力成本即可获得实时的预警信息，可广泛的应用于高压电缆线路的接地系统中。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为本专利技术具体实施方式的一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置的结构图；图2为本专利技术具体实施方式的一种基于耦合线圈的电缆接地线监测方法的流程图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为本专利技术具体实施方式的一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置的结构图；如图1所示，所述装置包括：控制单元，所述控制单元用于根据预设规则生成监测信号，并将监测信号发送至耦合监测单元的输入端，并根据预设规则对从耦合监测单元的输出端接收到的反馈信号进行判断，并将对电缆接地线的判断结果发送至预警单元；所述控制单元包括微处理器、CAP捕获模块以及信号放大器；所述微处理器用于生成监测信号，并控制所述CAP捕获模块捕获经所述信号放大器放大的反馈信号；所述微处理器用于对所述反馈信号进行判断；所述监测信号包括PWM脉冲信号。根据实际监测情况的需求确定生成监测信号的预设规则，所述预设规则包括监测信号的波形、频率以及有效幅值；以本实施例为例，优选使用PWM脉冲信号作为监测信号。为了更有效的对反馈信号做出判断，需将经过第二耦合线圈输出的原始反馈信号进行放大处理。本实施例中，在所述第二耦合线圈二次侧的输出端接信号放大器，按需求设置信号放大器的增益，以获得所需的反馈信号。所述控制单元用于判断所述反馈信号是否满足所述监测信号对应的检测要求；以本实施例为例，若微处理器向第一耦合线圈输出的是按预设规则设置的PWM脉冲信号，则接受到的反馈信号应是与所述PWM脉冲信号的预设规则相应的信号；如波形以及相位的误差小于预设的范围；若满足，则所述电缆接地线状态正常；若不满足，则所述串联回路开路。所述串联回路开路电缆接地线不一定出现问题，也可能是该串联回路中的任意位置发生开路问题，但无论是哪里发生开路问题，本装置都无法继续有效监控，需通过预警单元进行预警。为了实现自动化的实时监控，可通过控制单元的微处理器设置固定或非固定周期的自动信号发送，根据接收结果确认所述电缆接地线的实时状态。耦合监测单元，所述耦合监测单元包括第一耦合线圈、第二耦合线圈以及连接线；所述第一耦合线圈的二次侧、第二耦合线圈的一次侧通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置，所述装置包括：控制单元，所述控制单元用于根据预设规则生成监测信号，并将监测信号发送至耦合监测单元的输入端，并根据预设规则对从耦合监测单元的输出端接收到的反馈信号进行判断，并将对电缆接地线的判断结果发送至预警单元；耦合监测单元，所述耦合监测单元包括第一耦合线圈、第二耦合线圈以及连接线；所述第一耦合线圈的二次侧、第二耦合线圈的一次侧通过连接线及大地与所述电缆接地线形成串联回路；所述第一耦合线圈的一次侧输入端与所述控制单元相连，用于接收所述监测信号；所述第二耦合线圈的二次侧输出端与所述控制单元相连，用于输出所述反馈信号；预警单元，所述预警单元用于接收所述控制单元的判断结果，并根据所述判断结果进行预警。

【技术特征摘要】
1.一种基于耦合线圈的电缆接地线监测装置，所述装置包括：控制单元，所述控制单元用于根据预设规则生成监测信号，并将监测信号发送至耦合监测单元的输入端，并根据预设规则对从耦合监测单元的输出端接收到的反馈信号进行判断，并将对电缆接地线的判断结果发送至预警单元；耦合监测单元，所述耦合监测单元包括第一耦合线圈、第二耦合线圈以及连接线；所述第一耦合线圈的二次侧、第二耦合线圈的一次侧通过连接线及大地与所述电缆接地线形成串联回路；所述第一耦合线圈的一次侧输入端与所述控制单元相连，用于接收所述监测信号；所述第二耦合线圈的二次侧输出端与所述控制单元相连，用于输出所述反馈信号；预警单元，所述预警单元用于接收所述控制单元的判断结果，并根据所述判断结果进行预警。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述控制单元包括微处理器、CAP捕获模块以及信号放大器；所述微处理器用于生成监测信号，并控制所述CAP捕获模块捕获经所述信号放大器放大的反馈信号；所述微处理器用于对所述反馈信号进行判断；所述监测信号包括PWM脉冲信号。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一耦合线圈以及所述第二耦合线圈采用高晶硅低磁通环绕制。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述预警单元包括通信模块，所述通讯模块用于通过预设的通讯方式将所述判断结果向预设对象进行预警；所述预设的通讯方式包括通过GPRS进行无线通讯。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置包括供电单元，所述供电单元用于向所述装置按预设规则进行供电；所述供电单元包括太阳能板以及储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓显波，欧阳本红，范明豪，刘松华，饶文彬，陈铮铮，李利红，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11