一种电缆工况监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电缆工况监测系统，属于电缆监测技术领域，目的在于克服现有技术中对局放定位工作强度大、效率的缺陷。电缆工况监测系统包括基站以及和基站无线连接的终端，电缆的中间接头处安装无线超声传感器和无线高频电流传感器，所述无线超声传感器和无线高频电流传感器都和所述基站无线连接，所述无线超声传感器与中间接头的外皮紧耦合，所述无线超声传感器用于检测局放信号，所述无线高频电流传感器用于高频局放脉冲检测。本实用新型专利技术所提供的一种电缆工况监测系统，能够自动采集局放信号以确定局放的位置，效率高。

A Cable Working Condition Monitoring System

【技术实现步骤摘要】
一种电缆工况监测系统
本技术属于电缆监测
，涉及一种电缆工况监测系统。
技术介绍
电力电缆是传输和分配电能的重要载体，通常电缆敷设在电缆沟中，并在电缆沟上铺设盖板以保护电缆极其设施。由于电缆沟的隐蔽性及日常巡视无法全覆盖，其运行状态难以全面监控，一旦发生故障问题，往往不能及时发现，即使发现也难以精确诊断和定位。电缆故障除了造成电缆本身损坏，严重的还会导致电缆沟火灾，因火灾导致二次电缆失效，引发继电保护设备的拒动和误动，故障扩散进而造成设备错误跳闸、拒动等严重故障，甚至导致主变因失去保护而起火爆炸，并产生人生伤害事故等严重的后果。因此，如何实现电缆全工况状态的监测和故障快速诊断定位，缩短故障的修复时间，成为大家越来越关心的问题。目前电缆沟运行主要采用人工定期巡视的方法，巡视前需要对电缆管沟通风，以排除有毒有害气体，抽干积水，因此存在准备工作时间长、劳动强度大、危险源多、时效性差、巡视盲点多等不足，无法满足现代配网电缆运维管理的需要。电缆易发生局放（局部放电）、局部击穿小电流接地、中间接头发热、击穿等故障，但故障后检修人员难以查找定位故障位置，需要人工逐一排查，工作强度大、效率低，难以适应当前配网运维管理的要求。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题提出一种电缆工况监测系统，目的在于克服现有技术中对局放定位工作强度大、效率的缺陷。本技术是这样实现的：一种电缆工况监测系统，其特征在于，包括基站以及和基站无线连接的终端，电缆的中间接头处安装无线超声传感器和无线高频电流传感器，所述无线超声传感器和无线高频电流传感器都和所述基站无线连接，所述无线超声传感器与中间接头的外皮紧耦合，所述无线超声传感器用于检测局放信号，所述无线高频电流传感器用于高频局放脉冲检测。优选的，所述电缆具有多个中间接头，在多个中间接头上均安装无线超声传感器。优选的，安装无线超声传感器的相邻中间接头相距30-50米。优选的，所述电缆所在的电缆沟内设置无线气体传感器、无线温度传感器、无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线水位传感器和/或无线电缆屏蔽层泄漏电流传感器，所有传感器都和基站无线连接。本技术所提供的一种电缆工况监测系统，能够自动采集局放信号以确定局放的位置，效率高。采用紧贴中间接头外皮的紧耦合无线超声传感器拾取电缆中间接头的局放信号，紧耦合可以有效克服环境噪声的影响，同时采用无线高频电流传感器实现高频局放脉冲检测，融合上述两种类型的信号，其时间应完全重合，脉宽也基本一致，从而得出局放的确切信号。附图说明图1为本技术中无线超声传感器和无效高频电流传感器设置位置示意图。附图标注说明：100.电缆，110.中间接头，200.无线超声传感器，300.无线高频电流传感器。具体实施方式以下便结合实施例附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本技术技术方案更易于理解、掌握。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本实施方式提供了一种电缆工况监测系统，包括基站以及和基站无线连接的终端。基站包括MCU、通讯接口、2.4GHz数字RF收发器、宽输入DC/DC直流稳压电源、IP68ABS外壳和天线，双通道无线链路构成空间分集，提高了数据传输的可靠性好环境适应能力。无线数据传输基站用于接收、汇聚周边传感器信息、控制相应的传感器，然后通过LoRa（低功耗远距离扩频通信）/GPRS/RS-485/以太网/电力载波等方式（支持101协议/104协议/自定义协议）将无线数据信息转发到终端，可通过无线方式升级自身程序。在一般配电站现场有AC220V电源的情况下，可直接为基站提供电源。配网网环网柜、开闭所、电缆沟等安装地点大多在户外，没有可靠的供电条件，并且现场环境都不相同。对此情况根据现场环境条件可选择采用太阳能供电方案或感应取电方案。终端可以是安卓系统的移动终端，用于显示各种传感器信号、局放位置等。如图1所示，电缆100的中间接头110处安装无线超声传感器200和无线高频电流传感器300，无线超声传感器200和无线高频电流传感器300都和基站无线连接，无线超声传感器200与中间接头110的外皮紧耦合，无线超声传感器200用于检测局放信号，无线高频电流传感器300用于高频局放脉冲检测。采用紧贴中间接头110外皮的紧耦合无线超声传感器拾取电缆中间接头的局放信号，紧耦合可以有效克服环境噪声的影响，同时采用无线高频电流传感器实现高频局放脉冲检测，融合上述两种类型的信号，其时间应完全重合，脉宽也基本一致，从而得出局放的确切信号。电缆100具有多个中间接头110，在多个中间接头110上均安装无线超声传感器200，融合多个中间接头110的信号，比对信号出现时间与信号强度，从而定位局放位置信息。安装无线超声传感器200的相邻中间接头110相距30-50米，例如30米、40米、50米。电缆所在的电缆沟内设置无线气体传感器、无线温度传感器、无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线水位传感器和/或无线电缆屏蔽层泄漏电流传感器，所有传感器都和基站无线连接。这些传感器能使用户对现场环境实现远程的数据采集和监测，大大减少了人工量，突出便利性、准确性和实时性。无线气体传感器能够分析空气中的绝缘材料蒸汽浓度可以早期预警电缆火灾。本实施例无线气体传感器主要采用红外吸收气体传感器和电化学气体传感器。红外吸收气体传感器原理基于Lambert-Beer定律,即若对两个分子以上的气体照射红外光,则分子的动能发生变化,吸收特定波长光,这种特定波长光是由分子结构决定的,由该吸收频谱判别分子种类,由吸收的强弱可测得气体浓度。红外吸收气体传感器可以检测多种气体,且具有灵敏度高、气体选择性好、可靠性好、响应速度快等优点。电缆会经常出现因漏水或下雨而导致水浸的情况，从而给电缆的安全运行带来了隐患。无线水浸传感器能够实时在线监测传感器安装位置（场所）是否浸（积）水，并实时的将水浸信息通过基站上传到终端，以达到监控告警的目的。无线水位传感器采用浸入式静压水位传感器，采用隔离型扩散硅压力传感器，通过流体静力学原理测量水位。无线电缆屏蔽层泄漏电流传感器对电缆皮泄漏的微弱电流进行在线监测，将采集到的电流数据通过无线传感器网络技术传输到基站，可预防因泄漏引起的漏电事故。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆工况监测系统，其特征在于，包括基站以及和基站无线连接的终端，电缆（100）的中间接头（110）处安装无线超声传感器（200）和无线高频电流传感器（300），所述无线超声传感器（200）和无线高频电流传感器（300）都和所述基站无线连接，所述无线超声传感器（200）与中间接头（110）的外皮紧耦合，所述无线超声传感器（200）用于检测局放信号，所述无线高频电流传感器（300）用于高频局放脉冲检测。

【技术特征摘要】
1.一种电缆工况监测系统，其特征在于，包括基站以及和基站无线连接的终端，电缆（100）的中间接头（110）处安装无线超声传感器（200）和无线高频电流传感器（300），所述无线超声传感器（200）和无线高频电流传感器（300）都和所述基站无线连接，所述无线超声传感器（200）与中间接头（110）的外皮紧耦合，所述无线超声传感器（200）用于检测局放信号，所述无线高频电流传感器（300）用于高频局放脉冲检测。2.根据权利要求1所述的一种电缆工况监测系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鲁军，王晶，李志明，吴学赢，闻森，陈兴，
申请(专利权)人：杭州电力设备制造有限公司，国网浙江杭州市富阳区供电有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33