一种配网肘型电缆接头状态的在线监测装置制造方法及图纸

本申请涉及一种配网肘型电缆接头状态的在线监测装置，安装在电缆接头的端盖内，特高频监测传感器连接到放电信号采集单元，工频电压传感器连接到工频电压采集单元，工频电压采集单元和放电信号采集单元的信号输出端连接到通信单元，取电单元通过感应电缆工频电流方式采集电能。其优点在于，将特高频监测传感器内置到电缆接头内，可以保证局部放电信号的高灵敏度检测。通过多电路对放电信号进行处理，实现放电信号的峰值保持，可实现以较低的采样率(几十khZ到几百kHz)采集放电信号，大幅降低硬件电路功耗。同时，每个监测装置可以独立的将采样信号发送到后台服务器，对数据进行处理，保证了数据的精确性。保证了数据的精确性。保证了数据的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种配网肘型电缆接头状态的在线监测装置


[0001]本技术涉及输电及配电电缆的检修领域，尤其涉及一种配网肘型电缆接头状态的在线监测装置。

技术介绍

[0002]目前在输电及配电领域，电缆的应用广泛，电缆难免发生故障。而电缆故障大多数时候都发生在电缆接头位置。
[0003]如图1所示，配网肘型电缆接头广泛应用于箱变、环网柜、分支箱的电缆连接。电缆接头为人工现场制作安装，受限于安装工艺，缺陷率远高于电缆本体，且电缆接头结构复杂，电场畸变严重，易出现绝缘缺陷，产生局部放电现象。
[0004]因此需要对电缆接头的局部放电进行监测，监测方法目前主要有HFCT及特高频传感器，前者容易受干扰，后者频段在300MHz以上，能够避开多数现场干扰，故一般采用特高频传感器进行检测，现有的检测方法，是将特高频传感器安装于接地线，局放信号衰减较大，影响局部放电信号的优先提取，且电缆接头在电缆室内采用同一处接地，无法判断放电信号的具体位置。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种配网肘型电缆接头状态的在线监测装置，采用一种内置式方案安装在电缆接头的端盖内，包括特高频监测传感器、工频电压传感器、放电信号采集单元、工频电压采集单元、取电单元和通信单元，特高频监测传感器连接到滤波电路，滤波电路连接到信号放大电路，信号放大电路连接到峰值保持电路，峰值保持电路连接到放电信号采集单元，工频电压传感器连接到工频电压采集单元，工频电压采集单元和放电信号采集单元的信号输出端连接到通信单元，通信单元通过无线网络将数据发送到后台，所述取电单元通过感应电缆工频电流方式采集电能，所述特高频监测传感器、工频电压电压传感器、放电信号采集单元、工频电压采集单元和通信单元均安装在电缆接头的端盖内。
[0006]进一步的，取电单元包括电流感应取能线圈、电源模块和取电接头，所述电流感应取能线圈与电源模块相连接，电源模块的输出电压输入取电接头，所述取电接头接入监测装置。
[0007]可选的，通信单元采用无线通信，无线通信方式为4G或者NB-IOT。
[0008]进一步的，工频电压采集单元和放电信号采集单元采集的电信号通过通信单元无线传输到后台服务器。
[0009]可选的，所述特高频监测传感器为特高频PCB天线，所述工频电压采集单元为电压感应极板。
[0010]可选的，所述高频监测传感器、工频电压采集单元、放电信号采集单元、采集电路、取电单元和通信单元采用一体式结构，并贴于电缆接头端盖的内侧。
[0011]本申请将特高频监测传感器内置到电缆接头内，可以保证局部放电信号的准确接
收，同时，通过峰值保持方式，对峰值进行保值处理，可以实现以较低的采样率采集放电信号，大幅降低硬件电路消耗。同时，每个监测装置可以独立的将采样信号发送到后台服务器，对数据进行处理，保证了数据的精确性。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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。
[0013]图1是本申请的在线监测装置的安装位置示意图。
[0014]图2是本申请的在线监测装置的系统连接示意图。
[0015]图3是本申请中后台服务器接收到的处理后的放电信号和工频电压信号示意图。
[0016]图4是本申请中放电信号的放电幅值变化示意图。
[0017]图5是本申请中放电信号的放电频度变化示意图。
[0018]图中：1-电缆接头，2-端盖。
具体实施方式
[0019]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]如图1所示，本申请的配网肘型电缆接头状态的在线监测装置，主要由特高频监测传感器、工频电压传感器、工频电压采集单元、放电信号采集单元、采集电路、取电单元、通信单元和后台服务器组成，高频监测传感器、工频电压采集单元、放电信号采集单元、采集电路、取电单元和通信单元采用一体式结构，并贴于配网肘型电缆接头1的端盖2内侧。
[0021]如图2所示，其中特高频监测传感器连接到滤波电路，滤波电路连接到信号放大电路，信号放大电路连接到峰值保持电路，峰值保持电路连接到放电信号采集单元，工频电压传感器连接到工频电压采集单元，工频电压采集单元和放电信号采集单元的信号输出端连接到通信单元，取电单元通过电缆工频电路的方式采集电能。
[0022]通信单元采用无线通信的方式与后台服务器通信连接，无线通信方式采用4G或者NB-IOT。工频电压采集单元和放电信号采集单元采集的电信号通过通信单元的无线传输到后台服务器
[0023]本申请中，取电单元包括电流感应取能线圈、电源模块和取电接头，电流感应取能线圈与电源模块相连接，电源模块的输出电压输入取电接头，取电接头接入整个监测装置中。电流感应取能线圈安装在电缆本体上，通过电流感应取能线圈取电后，其输出电力通过取电接头输入到监测装置。
[0024]本申请中，特高频监测传感器为特高频PCB天线，工频电压采集单元为电压感应极板。
[0025]本申请的监测装置在实际使用过程中，当电缆接头出现缺陷，产生局部放电时会产生特高频信号。
[0026]电缆接头的局部放电信号会被内置的特高频PCB天线感应到，特高频PCB天线的输出电压信号进入采集电路，首先通过滤波电路进行滤波处理，去除噪声，然后通过信号放大电路进行信号放大，经过信号放大的信号进入峰值保持电路，通过峰值保持处理后，放电信号采集单元采集经过处理后的放电信号，并将其传输到通信单元中。同步的，电压感应极板感应工频电压，实现工频相位的获取，工频电压采集单元采集工频电压信号，并将其传输到通信单元中。
[0027]然后，通信单元将放电信号采集单元和工频电压采集单元采集到的经过处理的信号传输到后台服务器中，后台服务器对信号进行分析处理。
[0028]通信单元信号的传递通过4G无线通信传输。
[0029]如图3所示，后台服务器接收到放电信号采集单元采集的处理后的放电信号，计算放电信号对应的幅值信息和放电次数(对应放电频度)统计信息，同时，根据工频电压采集单元采集到的工频电压信号得到工频相位信息，统计一段时间(小时或日或月)内的幅值、频度和工频相位信息，将其绘制成图表，并根据图表内的幅值、频度的变化趋势，可以实现分级预警。
[0030]如图4、图5所示，假定从起始时刻(以T0代替，对应于该隐患下最早的一次放电时刻，精确到min)到终止时刻(以TN代替，对应于该隐患下最晚的一次放电时刻，同样到min)，起始时刻至终止时刻之间的时间是统计和关注的时刻段。若总共发生了N次放电。首先将T0～TN这个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配网肘型电缆接头状态的在线监测装置，其特征在于，包括特高频监测传感器、工频电压传感器、放电信号采集单元、工频电压采集单元、取电单元和通信单元，所述特高频监测传感器连接到滤波电路，滤波电路连接到信号放大电路，信号放大电路连接到峰值保持电路，峰值保持电路连接到放电信号采集单元，工频电压传感器连接到工频电压采集单元，工频电压采集单元和放电信号采集单元的信号输出端连接到通信单元，通信单元通过无线网络将数据发送到后台，所述取电单元通过感应电缆工频电流方式采集电能，所述特高频监测传感器、工频电压电压传感器、放电信号采集单元、工频电压采集单元和通信单元均安装在电缆接头的端盖内。2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述取电单元包括电流感应取能线圈、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄天喜，陈沛琳，李斌，伍绍鹏，刘武能，罗长兵，伍浚源，蒋菊梅，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司迪庆供电局，
类型：新型
国别省市：