检测电缆之间的连接器处的发热的方法和系统及适用于这种方法的连接器技术方案

公开了一种对设置在电线上的连接器(2)处的热点进行检测的方法，该连接器(2)处设置有热敏阻抗模块(4、4a、4b、4c)，电线和热敏阻抗模块具有整体热敏阻抗，所述方法包括以下步骤：确定作为整体热敏阻抗的函数的物理特性；以及如果该物理特性偏离预定参考值，则发出在连接器处检测到并定位了热点的警报。器处检测到并定位了热点的警报。器处检测到并定位了热点的警报。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测电缆之间的连接器处的发热的方法和系统及适用于这种方法的连接器


[0001]本专利技术涉及一种对连接器处的发热进行检测和定位的方法，该连接器形成导电电缆之间的接头(joint)。本专利技术还涉及实现这种方法的系统以及适用于这种方法的连接器。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及一种用于保护电网的装置。所述装置适用于保护所有类型的电网，无论电网的性质如何(旨在用于供电还是用于数据传送)。
[0003]保护任何性质的电气设施对人员和财产的安全至关重要。事实上，电气故障经常导致火灾，火灾会造成灾难性后果。电气故障还可能导致敏感区域通电，或更严重地导致人触电。
[0004]一些设施可能包括具有非常长的长度的用于供电的电缆束(也称为线束)。例如，航空业并且具体是空客A380中的情况就是如此，其中，线束的长度可达500km。
[0005]这些线束可以通过接头(无论是连接器还是拼接头)形成复杂的拓扑结构。统计上，已知接头构成了有线网络的薄弱环节，因为接头占据了所遇到的极大部分故障的原因。当输送大量电力时，由于来自电弧的火花或焦耳效应耗散的热损失，故障接头成为局部发热地点。
[0006]连接器可能由于多种原因而出现故障：引脚的不完全接合、扭曲的引脚、断裂的引脚、材料的氧化或退化、差的表面状况、不良的夹紧、存在异物、潮湿。
[0007]这些异常可以导致三类故障：
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明显故障，诸如开路或短路，
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软故障，例如，通过增大接触电阻，诸如阻抗故障，
[0010]·
间歇性故障，例如，松动的连接和/或电弧。
[0011]开路显然会导致故障，但只要它们不产生串联电弧，就很少发生事故。
[0012]另一方面，短路和阻抗故障是有问题的，因为它们可能导致温度异常升高，可能导致由塑料熔化引起的护套蚀变。根据焦耳定律，所释放的能量与接触电阻以及流经连接器的电流的平方成比例。
[0013]电弧更为严重，因为它们产生的火花有时足以引发机载火灾，就像过去已经发生过的那样。电弧可以是平行电弧(短路的开始)或串联电弧(开路的开始)。
[0014]为了确保系统交付时的接头接触质量，当存在视觉可行性(visual access)时，可以目视检查，或者当两端存在机械可行性时，可以通过连续性测试进行检查。在系统寿命期间，可以在维护阶段期间定期检查，只要可能，可以通过目视检查或连续性测试进行该定期检查。
[0015]本专利技术旨在检测甚至定位软故障和间歇性电弧故障。
[0016]可以设想多种技术来检查连接部的温度：
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红外光学技术，其缺点是体积庞大并且每个连接部需要一个传感器，
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光纤技术，其缺点是要使光纤通过联接部中的每个联接部上方并且集成测量系统，
[0019]·
通过探针/热电偶的光学技术，其缺点是体积庞大并且每个连接部需要一个传感器，
[0020]·
声学技术，其缺点是仅适用于电弧，
[0021]·
无线电技术，其缺点是仅适用于电弧。
[0022]本专利技术的目的是通过提出对连接器处的热点进行检测或甚至定位的方法和装置来克服这些故障，该方法和装置与现有技术相比体积小、重量轻、不需要添加附加传感器所需的电源和通信总线。

技术实现思路

[0023]本专利技术的一个目的尤其是补救上述缺点中的所有或部分缺点。
[0024]根据本专利技术的第一方面，提出了一种对连接器处的热点进行检测的方法，所述连接器能够形成第一电线的导电电缆与第二电线的导电电缆之间的接头，所述连接器布置在所述第一电线上，所述连接器内集成布置有热敏阻抗模块，所述电线和所述热敏阻抗模块具有整体热敏阻抗，所述方法包括以下步骤：
[0025]·
通过测量物理量来确定作为所述整体热敏阻抗的函数的物理特性，以及
[0026]·
如果所确定的特性偏离预定参考值，则发出在所述连接器处检测到并定位了热点的警报。
[0027]因此，提出了一种对导线处的热点进行检测的方法，该方法与现有技术相比体积小、重量轻、不需要添加附加传感器所需的电源和通信总线。
[0028]优选地，所述方法还包括以下步骤：根据所确定的特性来估计所述热敏阻抗模块处的温度。
[0029]例如，所确定的特性可以是通过反射测量法(reflectometry)获得的。例如，所述反射测量法可以利用自相关函数为狄拉克脉冲的信号。反射测量法例如可以具有MCTDR(多载波时域反射测量法)时域中的多载波类型或OMTDR(正交多音时域反射测量法)时域中的多音正交类型。可以实现SSTDR(扩频时域反射测量法)类型反射测量法。反射测量法还使得可以定位检测到的热点。
[0030]根据本专利技术的第二方面，提出了一种对电连接部(electrical connection)内的热点进行检测和定位的系统，所述电连接部能够形成第一电线的导电电缆与第二电线的导电电缆之间的接头，连接器布置在所述第一电线上，所述系统实现根据本专利技术的第一方面所述的方法或其一个或更多个改进，所述系统包括：
[0031]·
所述连接部处的集成到配备所述电线的连接器中的热敏阻抗模块，以及
[0032]·
距所述连接部一定距离处的检测和定位装置，所述检测和定位装置包括：反射测量模块，所述反射测量模块被配置为通过测量反射系数来实现对物理特性的确定，所述物理特性是所述整体热敏阻抗的函数；以及处理模块，该处理模块用于对来自所述反射测量设备的数据进行处理，以在所确定的物理特性偏离预定参考值的情况下，生成在所述连接器处检测到并定位了热点的警报。
[0033]所述检测和定位装置至少可以包括：
[0034]·
耦接单元，所述耦接单元用于耦接至电网；
[0035]·
注入单元，所述注入单元被配置为生成高频电信号，所述信号经由所述耦接
[0036]装置注入到所述网络中；
[0037]·
采集单元，所述采集单元能够经由所述耦接装置接收所注入的信号的返回信
[0038]号，所述采集单元对所接收的信号进行数字化；
[0039]·
数据控制和处理单元，所述数据控制和处理单元至少连接至所述采集单元，
[0040]所述控制和处理单元对由所述采集单元提供的经数字化的数据进行分析；
[0041]·
通信单元，所述通信单元连接至所述控制和处理单元，所述通信单元能够发出检测到并定位了热点的警报。
[0042]根据本专利技术的第三方面，提出了一种适合于形成第一电线的导电电缆与第二电线的导电电缆之间的接头的连接器，所述连接器布置在所述第一电线上并集成有热敏阻抗模块，所述连接器适配于实现根据本专利技术的第一方面所述的方法或其一个或更多个改进。
[0043]在第一实施方式中，所述连接器并入有由热敏电阻材料制成的热敏电导模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对连接器(2)处的热点进行检测的方法，所述连接器能够形成第一电线的导电电缆与第二电线的导电电缆之间的接头，所述连接器布置在所述第一电线上，所述连接器(2)内集成有热敏阻抗模块(4、4a、4b、4c)，所述电线和所述热敏阻抗模块具有整体热敏阻抗，所述方法包括以下步骤：a.通过测量物理量来确定作为所述整体热敏阻抗的函数的物理特性，以及b.如果所确定的特性偏离预定参考值，则发出在所述连接器处检测到并定位了热点的警报。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：根据所确定的特性来估计所述热敏阻抗模块(4)处的温度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所确定的特性是通过反射测量法获得的反射系数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述反射测量法利用自相关函数为狄拉克脉冲的信号。5.一种对电连接部内的热点进行检测和定位的系统，所述电连接部能够形成第一电线的导电电缆与第二电线的导电电缆之间的接头，所述连接部布置在所述第一电线上，所述系统实现根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述系统包括：
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所述连接部处的集成到配备所述电线的连接器中的热敏阻抗模块(4、4a、4b、4c)，所述电线和所述热敏阻抗模块具有整体热敏阻抗，以及
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距所述连接部一定距离处的检测和定位装置，所述检测和定位装置包括：反射测量模块，所述反射测量模块被配置为通过测量反射系数来实现对物理特性的确定，所述物理特性是所述整体热敏阻抗的函数；以及处理模块，该处理模块用于对来自所述反射测量设备的数据进行处理，以在所确定的物理特性偏离预定参考值的情况下，生成在所述连接器处检测到并定位了热点的警报。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：温MS公司，
类型：发明
国别省市：