一种高压电缆终端运行状态综合感知系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压电缆终端运行状态综合感知系统，应用在高压电缆技术领域，其技术方案要点是：包括电缆终端和控制模块；电缆终端的电缆一端套接尾管，尾管与电缆之间通过封铅密封，尾管的另一端安装法兰，尾管的侧边安装接地线，同时在尾管的两侧边对称安装振动信号传感器、超声信号传感器以及温度传感器，接地线上安装工频电流传感器和高频电流传感器；控制模块包括电源模块，用于向感知系统提供电源信号；主控制单元，与电源模块电性连接，用于执行数据接地存储、分析、诊断任务，并监感知测装置运行状态；与主动控制单元分别电性连接的通信模块、接地电流采集模块、温度采集模块、超声信号采集模块和振动信号采集模块实时监测数据。实时监测数据。实时监测数据。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电缆终端运行状态综合感知系统


[0001]本技术涉及高压电缆
，特别涉及一种高压电缆终端运行状态综合感知系统。

技术介绍

[0002]目前随着经济社会发展，高压电缆在输电网领域的用电量逐年增加，有效保障高压电缆安全运行对社会发展至关重要，高压电缆终端是电缆输电线路中工艺最复杂的附件，其故障率最高且故障后危害大，电缆终端在制造和安装环节留下的缺陷在运行过程中因电、热、化学和机械等因素影响会逐渐劣化，最终形成贯通性放电，造成线路跳闸，目前，通常采取红外测温、接地环流检测以及带电局放检测的手段对电缆终端进行维护，由于此类对电缆终端维护的技术手段比较单一，因此会造成大量的漏检情况出现，无法有效实时监测电缆终端的运行状态。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种高压电缆终端运行状态综合感知系统，其优点是通过设置多种传感器能够实时采集电缆终端的运行数据，提高对电缆终端检测数据的监测与管控效率。
[0004]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高压电缆终端运行状态综合感知系统，包括电缆终端和控制模块；所述电缆终端的电缆一端套接尾管，所述尾管与所述电缆之间通过封铅密封，所述尾管的另一端安装法兰，所述尾管的侧边安装接地线，同时在所述尾管的两侧边对称安装振动信号传感器、超声信号传感器以及温度传感器，所述接地线上安装工频电流传感器和高频电流传感器；
[0005]所述控制模块包括电源模块，用于向感知系统提供电源信号；
[0006]主控制单元，与所述电源模块电性连接，用于执行数据接地存储、分析、诊断任务，并监测装置运行状态；
[0007]通信模块，与所述主控制单元电性连接，用于发送报警数据和原始数据，以及与监控平台进行数据交互；
[0008]接地电流采集模块，与所述主控制单元电性连接，用于实时采集电缆终端接地线中流过的接地电流数据；
[0009]温度采集模块，与所述主控制单元电性连接，用于实时采集电缆终端尾管的温度数据；
[0010]超声信号采集模块，与所述主控制单元电性连接，用于实时采集电缆终端超声信号数据；
[0011]振动信号采集模块，与所述主控制单元电性连接，用于实时采集电缆终端振动信号数据。
[0012]通过上述技术方案，在该感知系统使用的过程中通过设置的电源模块向连接的接
地电流采集模块、温度采集模块、通信模块、超声信号采集模块、振动信号采集模块和主控制单元供电使用，并且与电缆终端的尾管上设置的工频电流传感器、高频电流传感器，温度传感器，超声信号传感器，和振动信号传感器对电缆终端的实时状态进行监测，随后将监测得到的结果上传至主控制单元，由主控制单元来进行对数据进行分析储存，以便于对电缆终端的运行状态实行完整的监测。
[0013]本技术进一步设置为：所述通信模块采用4G/5G模块或短距离LORA模块实现无线通信，所述4G/5G模块通过设置第一天线实现通信连接，所述LORA模块通过设置第二天线实现通信连接。
[0014]通过上述技术方案，在通信模块使用的过程中设置多个实现通信连接的模块能够方便通信。
[0015]本技术进一步设置为：所述接地电流采集模块包括接地电流采样电路，与所述接地电流采样电路连接的接地电流信号调理电路，与所述接地电流信号调理电路连接的工频电流传感器和高频电流传感器。
[0016]通过上述技术方案，工频电流传感器和高频电流传感器输出的电压或电流信号经过接地电流信号调理电路滤波和调幅后传入接地电流采样电路，随后接地电流采样电路将数字信号传输至主控制单元。
[0017]本技术进一步设置为：所述温度采集模块包括温度采样电路，与所述温度采样电路连接的温度信号调理电路，与所述温度信号调理电路连接的温度传感器。
[0018]通过上述技术方案，温度传感器输出的电压或电流信号经过温度信号调理电路滤波和调幅后传入温度采样电路，随后温度采样电路将数字信号传输至主控制单元。
[0019]本技术进一步设置为：所述超声信号采集模块包括超声信号采样电路，与所述超声信号采样电流源连接的超声信号调理电路，与所述超声信号调理电路连接的超声传感器。
[0020]通过上述技术方案，超声传感器输出的电压或电流信号经过超声信号调理电路滤波和调幅后传入超声信号采样电路，随后超声信号采样电路将数字信号传输至主控制单元。
[0021]本技术进一步设置为：所述振动信号采集模块包括振动信号采样电路，与所述振动信号采样电路连接的振动信号调理电路，与所述振动信号调理电路连接的振动传感器。
[0022]通过上述技术方案，振动传感器输出的电压或电流信号经过振动信号调理电路滤波和调幅后传入振动信号采样电路，随后振动信号采样电路将数字信号传输至主控制单元。
[0023]本技术进一步设置为：所述电源模块通过市电、储能及供电电路、或太阳能板提供电源。
[0024]通过上述技术方案，在市电正常时，通过市电给电池充电以便给整个系统进行供能，在市电不具备光照时，太阳能板为电池充电以便给整个系统进行供能，在市电和太阳能板均未能工作时，通过储能及供电电路给整个系统进行供能，借此来实现整个综合感知系统全天候的实时工作，进而有效监测电缆终端的运行状态。
[0025]本技术进一步设置为：所述工频电流传感器采用电磁式电流互感器或罗氏线
圈，所述工频电流传感器安装在所述接地线上，测量范围0
‑
300A；所述高频电流传感器采用铁氧体为磁芯的罗氏线圈，所述高频电流传感器安装在所述接地线上，平均传输阻抗大于10mV/mA。
[0026]通过上述技术方案，在使用的过程中，高频电流传感器在3Mhz~30MHz范围内的带宽不小于10MHz，便于实现信号的传递。
[0027]本技术进一步设置为：所述温度传感器设置四个，均匀布置在所述尾管靠近所述封铅侧的圆周面上，所述温度传感器温度测量范围为
‑
40℃
‑
250℃。
[0028]通过上述技术方案，通过设置的温度测量范围能够更好的实现温度测量。
[0029]本技术进一步设置为：所述超声传感器设置两个，均匀布置在所述尾管靠近所述法兰侧的圆周面上，所述超声传感器频带范围为80kHz
‑
200kHz，峰值灵敏度大于60dB，均值灵敏度大于40dB，检测灵敏度小于40dB。
[0030]通过上述技术方案，设置的超声传感器的数值有效的实现该结构设置的安装。
[0031]本技术进一步设置为：所述振动传感器设置两个，均匀布置在所述尾管靠近所述法兰侧的圆周面上，所述振动传感器频带范围为5Hz
‑
3kHz，测量范围为0.1
‑
400μm，振动加速度测量范围为
‑
10g
‑
+10g，灵敏度为100mV/g
‑
500m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆终端运行状态综合感知系统，其特征在于，包括电缆终端和控制模块；所述电缆终端的电缆(29)一端套接尾管(31)，所述尾管(31)与所述电缆(29)之间通过封铅(32)密封，所述尾管(31)的另一端安装法兰(33)，所述尾管(31)的侧边安装接地线(28)，同时在所述尾管(31)的两侧边对称安装振动信号传感器、超声信号传感器以及温度传感器(19)，所述接地线(28)上安装工频电流传感器(15)和高频电流传感器(16)；所述控制模块包括电源模块(3)，用于向感知系统提供电源信号；主控制单元(1)，与所述电源模块(3)电性连接，用于执行数据接地存储、分析、诊断任务，并监测装置运行状态；通信模块(2)，与所述主控制单元(1)电性连接，用于发送报警数据和原始数据，以及与监控平台进行数据交互；接地电流采集模块(4)，与所述主控制单元(1)电性连接，用于实时采集电缆终端接地线(28)中流过的接地电流数据；温度采集模块(5)，与所述主控制单元(1)电性连接，用于实时采集电缆终端尾管(31)的温度数据；超声信号采集模块(6)，与所述主控制单元(1)电性连接，用于实时采集电缆终端超声信号数据；振动信号采集模块(7)，与所述主控制单元(1)电性连接，用于实时采集电缆终端振动信号数据。2.根据权利要求1所述的一种高压电缆终端运行状态综合感知系统，其特征在于，所述通信模块(2)采用4G/5G模块(13)或短距离LORA模块(12)实现无线通信，所述4G/5G模块(13)通过设置第一天线(14)实现通信连接，所述LORA模块(12)通过设置第二天线(34)实现通信连接。3.根据权利要求1所述的一种高压电缆终端运行状态综合感知系统，其特征在于，所述接地电流采集模块(4)包括接地电流采样电路(18)，与所述接地电流采样电路(18)连接的接地电流信号调理电路(17)，与所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：余波，
申请(专利权)人：苏州纬讯光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：