一種支持母線供電的電纜接頭測溫裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種支持母線供電的電纜接頭測溫裝置，應(yīng)用于電力一次系統(tǒng)中的電纜接頭溫度監(jiān)測，母線供電單元一端連接一次側(cè)母線，母線供電單元從一次側(cè)高壓母線取電，為溫度傳感器單元、中央控制單元和遠(yuǎn)程通信單元供電；溫度傳感器單元包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器貼裝在電纜接頭上，用于測量電纜接頭溫度，將溫度測量數(shù)據(jù)傳送給中央控制單元；中央控制單元接收溫度傳感器的溫度測量數(shù)據(jù)并與溫度閾值相比較，判斷各溫度傳感器對應(yīng)測量的電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)是否超過溫度閾值而觸發(fā)報(bào)警信息，中央控制單元通過遠(yuǎn)程通信單元將各電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)及是否觸發(fā)報(bào)警信息傳輸?shù)缴蠈颖O(jiān)控主機(jī)。
【專利說明】
一種支持母線供電的電纜接頭測溫裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種電力一次系統(tǒng)電纜接頭測溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力一次系統(tǒng)中，一條供電線路通常存在多個(gè)電纜接頭，主要集中在高壓開關(guān)柜、變壓器/斷路器接線柜中。由于壓接不緊、接觸不良、材料老化等原因，電纜接頭處的接觸電阻會異常增大，導(dǎo)致溫升過高，進(jìn)而加劇觸頭氧化程度，導(dǎo)致接觸電阻進(jìn)一步增大，形成惡性循環(huán)，最終可能導(dǎo)致觸頭燒蝕、母線燒毀、供電中斷等一系列重大故障，因此有必要對電纜接頭溫度進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控和提前預(yù)警。傳統(tǒng)的電纜接頭測溫方式為人工巡檢，需要工作人員定時(shí)使用手持式紅外測溫儀等設(shè)備去現(xiàn)場測試記錄，耗費(fèi)大量人力，實(shí)時(shí)性也較差。目前，基于遠(yuǎn)程通信(如RS-485、以太網(wǎng)、GPRS等)的在線式電纜接頭測溫系統(tǒng)已經(jīng)得到了逐漸普及，可以實(shí)現(xiàn)電纜接頭溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測和統(tǒng)一管理。
[0003]在現(xiàn)有電纜接頭測溫系統(tǒng)中，由于測點(diǎn)分散，對現(xiàn)場測溫裝置的供電通常采用兩種方式:直流電源集中供電和電池供電。前者的特點(diǎn)是在主控室或現(xiàn)場測點(diǎn)密集處安裝若干個(gè)直流電源，再從直流電源輸出端接線到現(xiàn)場測溫裝置。這種方式的硬件成本較高，需要額外布線，且安裝較為復(fù)雜，不易維護(hù)。后者常用于微功率無線通信場合，安裝簡單，但需要定期更換電池，增加了維護(hù)工作量，且不適用于有線通信等功耗較高的場合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種支持母線供電的電纜接頭測溫裝置，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)技術(shù)問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種支持母線供電的電纜接頭測溫裝置，應(yīng)用于電力一次系統(tǒng)中的電纜接頭溫度監(jiān)測，所述電纜接頭測溫裝置包括母線供電單元、溫度傳感器單元、中央控制單元和遠(yuǎn)程通信單元，所述母線供電單元一端連接一次側(cè)母線，所述母線供電單元另一端分別連接所述溫度傳感器單元、所述中央控制單元和所述遠(yuǎn)程通信單元，所述母線供電單元從一次側(cè)高壓母線取電，為所述溫度傳感器單元、所述中央控制單元和所述遠(yuǎn)程通信單元供電；所述溫度傳感器單元包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器貼裝在電纜接頭上，用于測量電纜接頭溫度，所述溫度傳感器的輸出端與所述中央控制單元的輸入端連接，將溫度測量數(shù)據(jù)傳送給所述中央控制單元;所述中央控制單元接收溫度傳感器的溫度測量數(shù)據(jù)并與溫度閾值相比較，判斷各所述溫度傳感器對應(yīng)測量的電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)是否超過所述溫度閾值而觸發(fā)報(bào)警信息，所述中央控制單元通過所述遠(yuǎn)程通信單元將各電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)及是否觸發(fā)報(bào)警信息傳輸?shù)缴蠈颖O(jiān)控主機(jī)。
[0006]進(jìn)一步地，所述母線供電單元包括電流互感器、整流穩(wěn)壓模塊、充放電管理模塊、鋰電池和電源管理模塊，其中，所述電流互感器套設(shè)在一次側(cè)高壓母線上，作為二次繞組感應(yīng)母線電流，所述電流互感器的輸出端與所述整流穩(wěn)壓模塊的輸入端連接，所述整流穩(wěn)壓模塊的輸出端與所述充放電管理模塊的輸入端連接，所述充放電管理模塊的輸出端與所述鋰電池的輸入端連接，所述鋰電池的輸出端與所述電源管理模塊的輸入端連接，所述整流穩(wěn)壓模塊的輸出端與所述電源管理模塊的輸入端連接，所述電源管理模塊與所述充放電管理模塊相連接，當(dāng)母線電流不小于設(shè)定閾值時(shí)，所述電源管理模塊控制所述整流穩(wěn)壓模塊輸出的直流電源為測溫裝置供電，同時(shí)控制所述充放電管理模塊對所述鋰電池充電，在檢測到鋰電池充電飽和時(shí)，停止對所述鋰電池充電；在母線空載或電流小于所述設(shè)定閾值時(shí)，所述電源管理模塊控制所述鋰電池為測溫裝置供電，當(dāng)檢測到所述鋰電池電壓低于限值時(shí)，切斷鋰電池放電電路。
[0007]進(jìn)一步地，所述設(shè)定閾值為5A。
[0008]進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程通信單元包括RS-485通信模塊、Zigbee通信模塊、GPRS通信模塊、3G通信模塊和4G通信模塊中的一種或多種。
[0009]本實(shí)用新型采用電流互感器從就近一次側(cè)高壓母線感應(yīng)取電，為測溫裝置供電，同時(shí)采用鋰電池作為備用供電電源，具有安裝方便、可靠性高、無需更換電池的優(yōu)點(diǎn)，大大減少了維護(hù)工作量，而且輸出功率較高(I?3W)，可用于高功耗場合。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]附圖1是本實(shí)用新型電纜接頭測溫裝置的簡要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]附圖2是本實(shí)用新型電纜接頭測溫裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014]圖1是本實(shí)用新型電纜接頭測溫裝置的簡要結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述電纜接頭測溫裝置包括母線供電單元1、溫度傳感器單元2、中央控制單元3和遠(yuǎn)程通信單元4。母線供電單元I從一次側(cè)高壓母線感應(yīng)取電，為溫度傳感器單元2、中央控制單元3和遠(yuǎn)程通信單元4供電。
[0015]附圖2是本實(shí)用新型電纜接頭測溫裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述母線供電單元I包括電流互感器11、整流穩(wěn)壓模塊12、充放電管理模塊13、鋰電池14和電源管理模塊15。所述溫度傳感器單元2包括A相溫度傳感器21、B相溫度傳感器22、C相溫度傳感器23。所述中央控制單元3為微控制器(M⑶，如可采用STM32F103)。所述遠(yuǎn)程通信單元4包括有線通信模塊(RS-485通信模塊41)和無線通信模塊(Zigbee通信模塊42、GPRS通信模塊43，還可以包括3G通信模塊、4G通信模塊等)。
[0016]所述母線供電單元I中，電流互感器11套裝在一次側(cè)高壓母線上，作為二次繞組感應(yīng)母線電流。電流互感器11的輸出端與整流穩(wěn)壓模塊12的輸入端連接。整流穩(wěn)壓模塊12通過整流、濾波、穩(wěn)壓、保護(hù)等一系列處理，輸出3.3V直流電源。整流穩(wěn)壓模塊12的輸出端與充放電管理模塊13的輸入端連接。充放電管理模塊13的輸出端與鋰電池14的輸入端連接。鋰電池14的輸出端與電源管理模塊15的輸入端連接。整流穩(wěn)壓模塊12的輸出端與電源管理模塊15的輸入端連接。電源管理模塊15與充放電管理模塊13連接。
[0017]工作原理:
[0018]在母線電流正常(>5A)時(shí)，電源管理模塊15控制整流穩(wěn)壓模塊12輸出端直流電源為測溫裝置供電，同時(shí)通過充放電管理模塊13中的充電管理電路對鋰電池充電；充電管理電路檢測到鋰電池飽和后停止充電。
[0019]在母線電流過小(〈5A)時(shí)，電源管理模塊15切換到鋰電池14供電，通過充放電管理模塊13中的放電管理電路為測溫裝置供電；在鋰電池電壓低于限值時(shí)，充放電管理模塊13中的放電保護(hù)電路工作，切斷鋰電池放電電路，防止鋰電池?fù)p壞。
[0020]所述溫度傳感器單元2中，A相溫度傳感器213相溫度傳感器22、(:相溫度傳感器23分別安裝在A相、B相、C相電纜接頭上。溫度傳感器21/22/23的輸出端與中央控制單元3的輸入端連接，將測量到的溫度值傳送給中央控制單元3。
[0021]所述中央控制單元3接收來自溫度傳感器21/22/23的測量值，進(jìn)行運(yùn)算、存儲和處理，在溫度值越限時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息，然后將電纜接頭溫度數(shù)據(jù)和報(bào)警信息傳送給遠(yuǎn)程通信單元。
[0022]所述遠(yuǎn)程通信單元4中，通信模塊41/42/43為選配，可根據(jù)應(yīng)用需求選擇一種或幾種。通信模塊41/42/43與中央控制單元3連接，用于將中央控制單元3發(fā)送的電纜接頭溫度數(shù)據(jù)和報(bào)警信息傳輸?shù)缴衔槐O(jiān)控主機(jī)，并接收來自監(jiān)控主機(jī)的參數(shù)設(shè)置信息，傳送給中央控制單元3進(jìn)行處理。
[0023]本實(shí)用新型采用電流互感器從就近一次側(cè)高壓母線感應(yīng)取電，為測溫裝置供電，同時(shí)采用鋰電池作為備用供電電源，具有安裝方便、可靠性高、無需更換電池的優(yōu)點(diǎn)，大大減少了維護(hù)工作量，而且輸出功率較高(I?3W)，可用于高功耗場合。
[0024]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種支持母線供電的電纜接頭測溫裝置，應(yīng)用于電力一次系統(tǒng)中的電纜接頭溫度監(jiān)測，其特征在于，所述電纜接頭測溫裝置包括母線供電單元、溫度傳感器單元、中央控制單元和遠(yuǎn)程通信單元，所述母線供電單元一端連接一次側(cè)母線，所述母線供電單元另一端分別連接所述溫度傳感器單元、所述中央控制單元和所述遠(yuǎn)程通信單元，所述母線供電單元從一次側(cè)高壓母線取電，為所述溫度傳感器單元、所述中央控制單元和所述遠(yuǎn)程通信單元供電；所述溫度傳感器單元包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器貼裝在電纜接頭上，用于測量電纜接頭溫度，所述溫度傳感器的輸出端與所述中央控制單元的輸入端連接，將溫度測量數(shù)據(jù)傳送給所述中央控制單元;所述中央控制單元接收溫度傳感器的溫度測量數(shù)據(jù)并與溫度閾值相比較，判斷各所述溫度傳感器對應(yīng)測量的電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)是否超過所述溫度閾值而觸發(fā)報(bào)警信息，所述中央控制單元通過所述遠(yuǎn)程通信單元將各電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)及是否觸發(fā)報(bào)警信息傳輸?shù)缴蠈颖O(jiān)控主機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜接頭測溫裝置，其特征在于，所述母線供電單元包括電流互感器、整流穩(wěn)壓模塊、充放電管理模塊、鋰電池和電源管理模塊，其中，所述電流互感器套設(shè)在一次側(cè)高壓母線上，作為二次繞組感應(yīng)母線電流，所述電流互感器的輸出端與所述整流穩(wěn)壓模塊的輸入端連接，所述整流穩(wěn)壓模塊的輸出端與所述充放電管理模塊的輸入端連接，所述充放電管理模塊的輸出端與所述鋰電池的輸入端連接，所述鋰電池的輸出端與所述電源管理模塊的輸入端連接，所述整流穩(wěn)壓模塊的輸出端與所述電源管理模塊的輸入端連接，所述電源管理模塊與所述充放電管理模塊相連接，當(dāng)母線電流不小于設(shè)定閾值時(shí)，所述電源管理模塊控制所述整流穩(wěn)壓模塊輸出的直流電源為測溫裝置供電，同時(shí)控制所述充放電管理模塊對所述鋰電池充電，在檢測到鋰電池充電飽和時(shí)，停止對所述鋰電池充電；在母線空載或電流小于所述設(shè)定閾值時(shí)，所述電源管理模塊控制所述鋰電池為測溫裝置供電，當(dāng)檢測到所述鋰電池電壓低于限值時(shí)，切斷鋰電池放電電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜接頭測溫裝置，其特征在于，所述設(shè)定閾值為5A。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜接頭測溫裝置，其特征在于，所述遠(yuǎn)程通信單元包括RS-485通信模塊、Zigbee通信模塊、GPRS通信模塊、3G通信模塊和4G通信模塊中的一種或多種。
【文檔編號】G01K1/02GK205506231SQ201620261303
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】李念龍
【申請人】李念龍