一种无源电力电缆护层电流监测单元及系统技术方案

本发明专利技术属于电力监测技术领域，具体涉及一种无源电力电缆护层电流监测单元及系统，单元包括取能及测量线圈，以及设置在取能及测量线圈上的数据监测单元，取能及测量线圈用于电力电缆护层电流信号采集以及为数据监测单元供电；数据监测单元包括取能模块、数据处理模块以及通信模块，各模块分别用于将取能及测量线圈的供电信号转换为满足数据监测单元的工作电源、将取能及测量线圈获取的电力电缆护层电流信号进行模数转换与有效值计算以及将数据处理模块处理后的电力电缆护层电流信号传输至监测信息汇集单元。基于此取能及测量线圈，能够为数据监测单元供电，避免了现有技术因无法提供交流220V电源给监测装置使用时，造成电力管廊内部取电困难的问题。力管廊内部取电困难的问题。力管廊内部取电困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无源电力电缆护层电流监测单元及系统


[0001]本专利技术属于电力监测
，具体涉及一种无源电力电缆护层电流监测单元及系统。

技术介绍

[0002]高压电缆的金属护层是电缆的重要组成部分，当缆芯通过电流时，会在金属护层上产生环流，外护套的绝缘状态差、接地不良、金属护层接地方式不正确等等都会引起护套环流异常现象，严重威胁电缆运行安全。另外综合国内出现高压电缆火灾的起因，多是由于电缆接头不良，造成接触电阻增大，继而温度升高。针对上述问题，目前电力电缆护层电流监测装置主要实现电缆回路接地电流、运行电流、接头温度、盗割的综合监测。管廊区域内可根据电缆回路配置多套电缆本体监测单元，通过可RS485统一上送至该分区区域采集控制通信单元或通过IEC104直接上送电缆监控系统，如图1所示为传统的电力电缆护层电流监测单元应用方案。
[0003]但是传统的方案存在以下问题：A、部分电力管廊内部取电困难，无法提供交流220V电源给监测装置使用；B、每一回线路都需要一台电力电缆护层电流监测单元实现三个接头的护层电流、运行电流、接头温度等信息的监测，监测方案成本高；C、护层电流传感器采用电磁感应原理采集护层电流，它与电力电缆护层电流监测单元通过有线联接，施工复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种无源电力电缆护层电流监测单元及系统，用以解决现有技术的电缆本体监测单元存在电力管廊内部监测单元取电困难的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无源电力电缆护层电流监测单元，包括取能及测量线圈，以及设置在取能及测量线圈上的数据监测单元，所述取能及测量线圈用于电力电缆护层电流信号采集以及为数据监测单元供电；数据监测单元包括取能模块、数据处理模块以及通信模块；所述取能模块用于将取能及测量线圈的供电信号转换为满足数据监测单元的工作电源，数据处理模块用于将取能及测量线圈获取的电力电缆护层电流信号进行模数转换以及有效值计算，通信模块用于将数据处理模块处理后的电力电缆护层电流信号传输至监测信息汇集单元。
[0006]其有益效果为：本专利技术通过设置取能及测量线圈，能够实现对电力电缆护层电流信号的采集，并且基于此取能及测量线圈，能够为数据监测单元供电，避免了现有技术中因无法提供交流220V电源给监测装置使用时，造成的电力管廊内部取电困难的问题。并且数据监测单元的取能模块主要完成能源的管理和防护等功能，为整个数据监测单元提供安全稳定的能源供应；通过数据监测单元的数据处理模块，能够对取能及测量线圈获取的电力电缆护层电流信号进行相应的处理，得到需要的数据并满足传输要求的数据形式，实现数据的可靠传输。
[0007]进一步地，所述取能及测量线圈包括电流采集线圈和取能线圈；所述电流采集线圈用于电力电缆护层电流信号采集，取能线圈用于为数据监测单元供电。
[0008]通过电流采集线圈以及取能线圈分别实现电力电缆护层电流信号采集以及为数据监测单元供电的过程，即通过分别设置采集数据与供电过程，避免采集数据与供电过程为同一路信号时存在相互影响的情况，进而提高了采集数据的准确性以及供电过程的可靠性。
[0009]进一步地，所述取能线圈通过收集电磁能量作为工作电源，为数据监测单元供电。
[0010]取电线圈能收集电磁能量作为工作电源，被测设备只需有＞3A的电流通过无源电力电缆护层电流监测单元即可正常工作。
[0011]进一步地，所述通信模块为无线通信模块。
[0012]基于数据监测单元包括无线通信模块，能够将电力电缆护层电流信号传输至监测信息汇集单元，即本专利技术的电力电缆护层电流监测单元实现了电力电缆护层电流监测，并且无线通信的方式减少了电力电缆线路数量，进而施工更为容易，并且基于无线的方式，能够使得一个监测信息汇集单元能够接收电力电缆多路的监测信息，避免了每一回线路都需要一台电力电缆护层电流监测单元实现三个接头的护层电流、运行电流、接头温度等信息的监测，监测方案成本高的问题。
[0013]进一步地，所述数据监测单元还包括天线。
[0014]天线是无线设备中用来发射或接收无线电磁波的设备，本专利技术的数据监测单元还包括天线，用来发射无线电磁波，通过天线将电力电缆护层电流信号能够传输至监测信息汇集单元。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种无源电力电缆护层电流监测系统，包括上述介绍的无源电力电缆护层电流监测单元，并达到相同的有益效果，还包括与无源电力电缆护层电流监测单元通信连接的监测信息汇集单元。
[0016]进一步地，所述监测信息汇集单元还用于电力电缆护层电流监测单元的工作配置下发、网络管理、黑白名单下发、节点控制以及节点通道工作参数查询。
[0017]进一步地，所述监测信息汇集单元支持多信道选择。
[0018]进一步地，所述监测信息汇集单元包括串口通信接口，串口通信接口用于接收电力电缆护层电流信号。
附图说明
[0019]图1是传统的电力电缆护层电流监测单元应用方案；
[0020]图2是本专利技术的无源电力电缆护层电流监测单元应用方案；
[0021]图3是本专利技术的无源电力电缆护层电流监测单元示意图；
[0022]图4是本专利技术的数据监测单元结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0024]无源电力电缆护层电流监测单元实施例：
[0025]本实施例中的无源电力电缆护层电流检测单元应用于如图2所示的高压电缆中，实现对电力电缆护层电流的监测，具体的本实施例的无源电力电缆护层电流监测单元如图3所示：
[0026]护层电流监测单元采用模块化设计理念，主要由取能及测量线圈和数据监测单元两部分组成，主要完成电流信号的采集、处理、传输和感应取能等功能。
[0027]其中取能及测量线圈由线圈内置护层电流采集线圈和取能线圈构成，护层电流采集线圈用于完成护层电流信号采集，取能线圈用于完成监测单元取能(即取能线圈用于为监测单元供电)，取电线圈能收集电磁能量作为工作电源，被测设备只需有＞3A的电流通过无源无线电力电缆护层电流监测单元即可正常工作。通过电流采集线圈以及取能线圈分别实现电力电缆护层电流信号采集以及为数据监测单元供电的过程，即通过分别设置采集数据与供电过程，避免采集数据与供电过程为同一路信号时存在相互影响的情况，进而提高了采集数据的准确性以及供电过程的可靠性。
[0028]如图4所示的数据监测单元，包括取能模块、数据处理模块、无线通信模块以及天线。其中取能模块主要完成能源的管理和防护等功能，为整个数据监测单元提供安全稳定的能源供应。数据处理模块主要完成电流信号的模数转换、有效值计算等功能，即通过数据监测单元的数据处理模块，能够对取能及测量线圈获取的电力电缆护层电流信号进行相应的处理，得到需要的数据并满足传输要求的数据形式，实现数据的可靠传输。无线通信模块负责将护层电流信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无源电力电缆护层电流监测单元，其特征在于，包括取能及测量线圈，以及设置在取能及测量线圈上的数据监测单元，所述取能及测量线圈用于电力电缆护层电流信号采集以及为数据监测单元供电；数据监测单元包括取能模块、数据处理模块以及通信模块；所述取能模块用于将取能及测量线圈的供电信号转换为满足数据监测单元的工作电源，数据处理模块用于将取能及测量线圈获取的电力电缆护层电流信号进行模数转换以及有效值计算，通信模块用于将数据处理模块处理后的电力电缆护层电流信号传输至监测信息汇集单元。2.根据权利要求1所述的无源电力电缆护层电流监测单元，其特征在于，所述取能及测量线圈包括电流采集线圈和取能线圈；所述电流采集线圈用于电力电缆护层电流信号采集，取能线圈用于为数据监测单元供电。3.根据权利要求2所述的无源电力电缆护层电流监测单元，其特征在于，所述取能线圈通过收集电磁能量作为工作电源，为数据监测单元供电。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰五胜，雍明超，吕立冬，庞杰锋，魏勇，范海龙，郭旭，邱舵，张诺，邵向阳，王少华，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：