本发明专利技术涉及电力电子技术与无线通讯领域，且公开了一种自取电式电缆数据采集和故障定位装置，包括取电CT、电流互感器、测温传感器、主控电路板、控制箱壳体、自取电电路板以及锂电池，锂电池、主控电路板以及自取电电路板均设置在控制箱壳体内部，控制箱壳体上开设有取电CT防水接口、三个电流互感器防水接口以及三个测温传感器防水接口，控制箱壳体上固定安装有四个螺丝，取电CT通过控制箱壳体上的取电CT防水接口连接到内部的自取电电路板，测温传感器和电流互感器通过控制箱壳体上的三个电流互感器防水接口以及三个测温传感器防水接口连接到主控电路板。连接到主控电路板。连接到主控电路板。
【技术实现步骤摘要】
一种自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置
[0001]本专利技术涉及电力电子技术与无线通讯领域，具体为一种自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置。
技术介绍
[0002]在高压电缆系统的设计和运行中，不仅要考虑系统的正常运行状态，还要考虑系统的异常运行状态和故障状态。高压电缆系统的故障有很多种类型，如单相短路或相间短路故障、电流值或温度值异常等故障。短路故障发生的主要原因是电力系统中电气设备的载流导体的绝缘损害。造成绝缘损坏的原因主要有设备绝缘自然老化、操作过电压、大气过电压、污秽和绝缘受到机械损伤等。发生短路时，由于短路回路的阻抗很小，产生的短路电流较正常电流大数十倍，有时可能达数万甚至数十万安培。短路将造成：
[0003](1)：短路产生很大的热量，导体温度升高，使故障元件损坏。
[0004](2)：短路产生巨大的电动力，使电气设备受到损坏或缩短使用寿命。
[0005](3)：短路使系统电压大大降低，电气设备正常工作受到破坏或产生废品。
[0006]同时，在供配电系统中，高压电缆的电流值和温度值等数据作为电缆运行状态的一个体现，也是需要重点关注的问题。持续的电流量过大，会使得发热功率过大，使绝缘层软化破坏，起火，熔断，进而烧毁设备。还可能引燃附近可燃物，造成更严重的危害。
[0007]可见，高压电缆系统中的故障和异常造成的后果极为严重，故须引起高度重视。
[0008]在高压电缆系统中出现单相短路、相间短路等故障，或电流值和温度值等数据出现异常时，无法第一时间得知消息，无法准确确定位置，就需要用人工排查的方法，传统的人工巡检方法，容易造成人力资源上的浪费，而且高压电缆检测还带有潜在危险。
[0009]运行在高压电缆附近的相关故障监测装置在工作时都需要电源来供电使用，传统的取电方式如输电线供电，太阳能供电，锂电池供电等在一些地形复杂，环境恶劣的地方，使用起来均存在有缺陷。输电线供电距离远，成本高；太阳能供电设备易损坏，对环境要求比较高，可靠性不稳定；锂电池单独供电容量低，体积大，供电时间短。这些供电方式也均存在后期维护困难的问题，为此我们提出了一种自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置。
技术实现思路
[0010](一)解决的技术问题
[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置，本专利技术的主控电路板实现电流和温度的异常数据采集，短路故障电流计算，通过主控电路板上的主控芯片MCU完成采集和计算后，通过主控电路板4G通信模组上传到综合管理平台展示数据。通过主控电路板上的GPS模组实现故障定位功能，获取出现异常和故障的准确位置。
[0012](二)技术方案
[0013]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自取电式电缆数据采集和故障定位装置，包括取电CT、电流互感器、测温传感器、主控电路板、控制箱壳体、自取电电路板以及锂电池，锂电池、主控电路板以及自取电电路板均设置在控制箱壳体内部，控制箱壳体上开设有取电CT防水接口、三个电流互感器防水接口以及三个测温传感器防水接口，控制箱壳体上固定安装有四个螺丝，取电CT通过控制箱壳体上的取电CT防水接口连接到内部的自取电电路板，测温传感器和电流互感器通过控制箱壳体上的三个电流互感器防水接口以及三个测温传感器防水接口连接到主控电路板。
[0014]优选的，所述取电CT防水接口的输入端与自取电电路板的输入端连接，自取电电路板的输出端与锂电池的输入端连接，锂电池的输出端与主控电路板的输入端连接，主控电路板的输入端与三个电流互感器防水接口以及三个测温传感器防水接口的输出端连接。
[0015]优选的，所述主控电路板包括主控芯片、电源电路、温度采集电路、电能计量芯片电路、4G模组、GPS模组。电源电路的输入端与自取电电路板的输出端连接，电源电路、温度采集电路、电能计量芯片电路、4G模组以及GPS模组的输出端均与主控芯片的输入端连接。
[0016]优选的，所述运行过程如下：
[0017]在设备通电之后，电流传感器开始工作，开始采集数据，并通过电能计量芯片将数据处理并发送给主控芯片MCU，主控芯片MCU根据获取到的电流值进行算法处理，公式如单相短路电流公式为
[0018][0019][0020]然后对处理后的数据进行计判断，如有异常，则通过GPS模组实现对经度，纬度，高度的准确定位，找出故障位置，通过4G模组上传至综合管理平台，如无异常，则将处理后的数据通过4G模组上传至综合管理平台，相关人员可直接观察到各项数据。
[0021](三)有益效果
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供了一种自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置，具备以下有益效果：
[0023]1、该自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置，通过主控芯片MCU内部算法来处理收集到的数据，如采集到的电流值和温度值是否超过设定量程，根据单相或相间短路的算法来确定高压电缆中是否发生短路，从而得知电缆故障的有效信息。通过主控电路版上的4G通信模组上传到综合管理平台，能使得相关人员可以远程知晓这些有效信息。
[0024]2、该自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置，通过主控电路板上的GPS模组实现对经度、纬度、高度这些参数的确定，从而确定精准位置，继而上传至综合管理平台，即可得到出现故障的准确位置。使得相关人员可以第一时间赶到现场维修，避免了很多的损失和极大的减少了人力和时间的浪费。
[0025]3、该自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置，通过取电CT接入自取电电路板，从而做到自取电给后端设备供电和充电，另附有辅助供电的大容量锂电池，保证在取电CT效率过低取不上电的情况下，保证后端设备可以正常运行。
附图说明
[0026]图1是本专利技术装置外型图；
[0027]图2是本专利技术装置内部连接结构及功能框图；
[0028]图3是自取电电路板电路图；
[0029]图4是自取电电路板流程图和波形图；
[0030]图5是主控电路板电路原理框图；
[0031]图6是故障定位原理流程图。
[0032]图中：1、螺丝；2、电流互感器防水接口；3、取电CT防水接口；4、测温传感器防水接口。
具体实施方式
[0033]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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]请参阅图1
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2，一种自取电式电缆数据采集和故障定位装置，包括取电CT、电流互感器、测温传感器、主控电路板、控制箱壳体、自取电电路板以及锂电池，锂电池、主控电路板以及自取电电路板均设置在控制箱壳体内部，控制箱壳体上开设有取电CT防水接口3、三个电流互感器防水接口2以及三个测温传感器防水接口4，控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自取电式电缆数据采集和故障定位装置，其特征在于，包括取电CT、电流互感器、测温传感器、主控电路板、控制箱壳体、自取电电路板以及锂电池，锂电池、主控电路板以及自取电电路板均设置在控制箱壳体内部，控制箱壳体上开设有取电CT防水接口(3)、三个电流互感器防水接口(2)以及三个测温传感器防水接口(4)，控制箱壳体上固定安装有四个螺丝(1)，取电CT通过控制箱壳体上的取电CT防水接口(3)连接到内部的自取电电路板，测温传感器和电流互感器通过控制箱壳体上的三个电流互感器防水接口(2)以及三个测温传感器防水接口(4)连接到主控电路板。2.根据权利要求1所述的一种自取电式电缆数据采集和故障定位监测装置，其特征在于：所述取电CT防水接口(3)的输入端与自取电电路板的输入端连接，自取电电路板的输出端与锂电池的输入端连接，锂电池的输出端与主控电路板的输入端连接，主控电路板的输入端与三个电流互感器防水接口(2)以及三个测温传感器防水接口(4)的输出端连接。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘津利，牟壮壮，巩大闵，韩永生，丁法，张庆博，巴世谦，韩吉峰，
申请(专利权)人：山东盛和电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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