【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备和电力系统监控，具体的说是一种可自动感知电缆状态的环网柜。
技术介绍
1、环网柜是配电网中环网供电的主要设备，是城市6～10kv供电网络的重要组成部分和控制接点，环网柜的运行状态直接关系到城市供电系统的可靠性；环网柜汇集和分接电缆线路，柜内的电缆接头处一般是电缆线路运行中容易出现问题的位置；环网柜内部电缆接头由于各种原因很容易发热，电缆接头温度过高会发生严重氧化，电缆使用寿命骤减；引起电缆接头爆炸、绝缘击穿、燃烧等危害，造成大规模停电及火灾事故，将会影响环网柜自身运行乃至整个电网的运行安全。
2、国内外很早就关注电力系统测温技术的使用，在国外在线测温技术使用已经较普遍，如：关键点母线/开关的温度测量、发电厂电缆接头温度测量、变压器温度测量等；在国内，在线测温技术大都只是变压器油温的测量，对其他设备的在线测温才刚刚开始采用，目前在电力系统高压开关柜等试点安装的有连续分布全光纤测温系统，它是基于光纤的背向喇曼散射温度效应理论和光时域反射理论(otdr)而开发的光纤测温设备；目前国内比较常用是高压电气设备的红外带电测温技术，但对金属封闭式开关柜等设备，红外测温缺乏有效的手段，无法监测到电气设备的各类触点、接头等关键的温升点。
3、当前使用较多的的光纤测温、无源无线测温都是将测温装置布置在被测设备的表面，无法准确监测设备内部异常状态初期的温升状态；例如环网柜的t型电缆接头测温通常使用红外定时检测或光纤测温，缺点十分明显；通过查阅资料，国内外现有的研究，未见与本课题类似的将传感器通过一体化设计
4、t型电缆接头是环网柜的重要组成部件，其温度状态是衡量环网柜是否正常运行的关键指标；因此，有必要对环网柜 t 型连接头导体温度进行监测，对保证环网柜正常运行具有重要意义；目前，电缆头测温有无线测温、红外、光纤光栅等技术，其中无线测温技术因成本低、不存在绝缘问题，而在近年逐步得到推广应用，但是其常采用的电池供电的外置式测温传感器，普遍存在安装不便、测量精度低的缺点，从而严重制约了无线测温技术的进一步推广应用。
5、鉴于此，本专利技术提出一种可自动感知电缆状态的环网柜，旨在研发出一种与电缆头一体化成型制造的无源无线测温传感装置，并配合温度采集器和部署在云平台的后台软件实现电缆头温度的在线监测，能够及时发现t型电缆接头内部细微的温升变化，尽早发现安全隐患，具有重要的安全和工程实践意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺点，所设计的一种可自动感知电缆状态的环网柜。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可自动感知电缆状态的环网柜，包括电场能量采集及无源供电模块、一体化t型电缆接头测温传感器模块、无线温度接收终端模块，所述电场能量采集及无源供电模块包括能量收集系统，所述能量收集系统包含能量收集模块和控制器模块；
3、所述一体化t型电缆接头测温传感器模块包括有环网柜t型连接头、温度传感器，所述环网柜t型连接头包括t型绝缘护套，所述t型绝缘护套由外到内包括半导体外蒙层、中间绝缘层、半导电内芯管三部分，t型绝缘护套由外向内包覆有硅脂层、应力锥、电缆主绝缘层、电缆线芯；电缆线芯上端固定连接有接线铜端子，接线铜端子上端固定连接有垂直于电缆线芯的导电杆；电缆线芯由应力锥固定，通过接线铜端子与导电杆连接；
4、所述无线温度接收终端模块包括环网柜电缆头测温系统，所述环网柜电缆头测温系统包括箱变、数据中心，箱变上端设置有二次仪表室，二次仪表室内部设置有温度采集器，温度采集器与数据中心通过gprs无线通信进行信号传递；箱变内部一侧设置有温度传感器，所述温度传感器内置于箱变高压进出线回路的电缆头绝缘塞中，电缆头绝缘塞一侧外壁固定连接有电缆头，电缆头一侧连接有电缆；温度采集器与温度传感器通过zigbee无线通信进行信号传递；数据中心由部署在云平台上的后台软件组成，后台软件与各温度采集器通信，实现温度数据的采集、存储、分析、预警功能；
5、所述温度传感器包括取电模块、数字式温度传感器、cpu模块、无线通信模块；所述取电模块基于静电场感应原理，通过感应空间电磁场的微弱能量为温度传感器单片机系统提供工作电源；所述数字式温度传感器包括热敏电阻和a/d转换芯片；所述无线通信模块集成了射频通信功能。
6、优选的，所述能量收集模块建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，其使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。
7、优选的，所述温度传感器可以浇铸到电缆头绝缘塞中，与电缆头实现一体化成型；所述温度传感器安装与普通电缆头完全相同。
8、优选的，所述温度传感器由静电场感应供电。
9、优选的，所述温度采集器安装于箱变二次仪表室，电源为dc24v，由箱变低压220v交流电源经一个电源模块后供电，所述温度采集器可接入箱变内的温度传感器。
10、优选的，所述温度采集器包括电源模块、cpu模块、无线模块、gprs模块、液晶显示、键盘输入，电源模块可将外部交流或者直流电源转换成dc24v为温度采集器提供工作电源。
11、优选的，cpu模块定时通过无线模块向温度传感器查询温度数据，并将采集到的温度数据通过gprs模块以modbus规约向数据中心发送；cpu模块同时也连接键盘输入和液晶显示模块，可通过键盘输入和液晶显示对装置进行参数设置，装置也可通过液晶显示各温度传感器温度数据、无线信号强度等信息。
12、本专利技术的有益效果：
13、（1）由于温度传感器采用了与电缆头一体化成型的安装工艺、因此安装方便，工程实施便利，并且温度传感器采用静电场感应供电，无需额外安装电池，只要一次设备带电即可使用，实现了免维护运行。
14、（2）针对电缆由于负载短路、负载突变等不确定因素造成缆线电流过大，或者由于材料老化、接触不良、电流过载等因素造成缆线温度过高，且不易探测故障的位置及隐患，本专利技术研制了具备自动感知电缆状态的新型环网柜t型接头，新型电缆头测温方法不改变电缆接头原有结构尺寸，通用性强，可维护性强。
15、（3）本专利技术提供了电缆接头温度变化的实时数据，实现了检修人员从计划检修到状态检修，有效地提高了电网运行的可靠性、安全性，促进了在线测温技术的完善和发展。
16、（4）传感器采用国内领先的电场能量收集技术，将传感器集成到堵头内，有效解决了t型接头过热预警问题，实现了带电拆装以及系统免维护，降低了实施及维护成本，提高了供电可靠性；本专利技术的实施，能大大提高配网的安全稳定性，确保电网发展和地区经济建设以及社会和谐稳定。
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1.一种可自动感知电缆状态的环网柜，包括电场能量采集及无源供电模块、一体化T型电缆接头测温传感器模块、无线温度接收终端模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述能量收集模块建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，其使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。
3.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述温度传感器（205）可以浇铸到电缆头（206）绝缘塞中，与电缆头（206）实现一体化成型；所述温度传感器（205）安装与普通电缆头完全相同。
4.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述温度传感器（205）由静电场感应供电。
5.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述温度采集器（201）安装于箱变二次仪表室（202），电源为DC24V，由箱变低压220V交流电源经一个电源模块后供电，所述温度采集器（201）可接入箱变（203）内的温度传感器（205）。
6.根据权利要求1所述的一种可自动感知电
7.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：CPU模块定时通过无线模块向温度传感器查询温度数据，并将采集到的温度数据通过GPRS模块以Modbus规约向数据中心发送；CPU模块同时也连接键盘输入和液晶显示模块，可通过键盘输入和液晶显示对装置进行参数设置，装置也可通过液晶显示各温度传感器温度数据、无线信号强度等信息。
...【技术特征摘要】
1.一种可自动感知电缆状态的环网柜，包括电场能量采集及无源供电模块、一体化t型电缆接头测温传感器模块、无线温度接收终端模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述能量收集模块建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，其使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。
3.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述温度传感器（205）可以浇铸到电缆头（206）绝缘塞中，与电缆头（206）实现一体化成型；所述温度传感器（205）安装与普通电缆头完全相同。
4.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述温度传感器（205）由静电场感应供电。
5.根据权利要求1所述的一种可自动感知电缆状态的环网柜，其特征在于：所述温度采集器（201）安装于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫杰，马晓欢，杨璐璇，郭晓航，路延伟，余新尚，温朝旭，付临阁，王晓培，王振华，毛雨，樊洛洛，张宬瑜，崔国瑞，邱鸫哗，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司宝丰县供电公司，
类型：发明
国别省市：
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