[實用新型]一種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜T型頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620923731.8
• 申請日: 2016-08-23
• 公開（公告）號: CN206163747U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李安民;吳俊;徐愛國
• 申請（專利權(quán)）人: 南京科睿博電氣科技有限公司
• 主分類號: H01R11/11
• 分類號: H01R11/11;H01R13/66;G01K11/22
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓電纜測量裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜T型頭。

背景技術(shù)

電力設(shè)備安全可靠性是超大規(guī)模輸配電和電網(wǎng)安全保障的重要環(huán)節(jié)，對電網(wǎng)電力設(shè)備進行安全運營實時監(jiān)控成為必要。高壓電纜接型頭用于電纜分支箱的主網(wǎng)系統(tǒng)或作為環(huán)網(wǎng)柜的進、出線電纜接頭。隨著運行時間的延長、壓接頭的松動、絕緣老化、以及局部放電、高壓泄漏等，將引起發(fā)熱和溫度的升高，這將使運行狀況進一步惡化，促使溫度進一步提升，這一惡性循環(huán)的結(jié)果就引發(fā)短路放炮，甚至火災(zāi)。由于該類型的電纜接頭眾多且分散，不易人工巡視。

長期電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)表明，電網(wǎng)電氣設(shè)備故障大多是由于大電流運行、設(shè)備老化、絕緣水平下降等原因?qū)е略O(shè)備在高溫條件下運行，進而引發(fā)燃燒，爆炸等嚴重后果所造成。

環(huán)網(wǎng)柜具有結(jié)構(gòu)緊湊、電氣壽命長、開斷力強等優(yōu)點，近10年來城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造中，為使配電網(wǎng)節(jié)約成本、安全可靠，在配電系統(tǒng)中大量使用環(huán)網(wǎng)柜。高壓電纜T型頭作為環(huán)網(wǎng)柜電氣連接中不可或缺的重要部件，也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這類高壓電纜T型頭分布在各城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑、工廠企業(yè)等負荷中心的配電站以及箱式變電站中，受加工工藝、施工質(zhì)量、運行工況以及運行環(huán)境的影響，高壓電纜T型頭故障率較高，而電纜頭的正常工作與否直接關(guān)系配電網(wǎng)絡(luò)的正常運營。

針對以上情況，在高壓電纜T型頭領(lǐng)域，目前已有的紅外測溫、光纖測溫、有源無線測溫等解決方案，均存在缺陷：紅外測溫不能在線測量，需要巡檢，只能測量接頭絕緣層外的溫度，非直接接觸式測溫，另外正常運行的環(huán)網(wǎng)柜，是不允許打開柜門的，甚至連絕緣層外的溫度都無法測量；光纖測溫布線困難，施工復(fù)雜，長時間工作后由于光纖絕緣老化，導(dǎo)致沿光纖產(chǎn)生爬電風(fēng)險；有源無線測溫方案需要在高壓電纜T型頭外使用電池或者采用CT取電，存在使用風(fēng)險，后期維護大，同時也只能測量接頭絕緣層外的溫度。因此，這些傳統(tǒng)的溫度測量方式都存在一些缺陷，無法滿足復(fù)雜的高壓電纜T型頭應(yīng)用場合的測溫要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明目的是提供一種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜T型頭，實現(xiàn)電纜連接點的接觸式、無源無線式測溫。

一種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜T型頭，其特征在于：將無源無線溫度傳感器與高壓電纜T型頭制作一體；所述無源無線溫度傳感器包括：傳感器基板、傳感器芯片和傳感器收發(fā)天線，所述傳感器收發(fā)天線用于接收問詢射頻信號、發(fā)射傳感器反饋射頻信號。

無源無線溫度傳感器為基于聲表面波技術(shù)的無源無線溫度傳感器，該無源無線溫度傳感器利用安裝在其中的晶體的物理特性，無需工作電路，不需要供電，并且采用射頻無線方式實現(xiàn)與信號收發(fā)天線的通信，真正實現(xiàn)高低壓電路分離運行。

傳感器基板可以為硬基板或軟基板，與高壓電纜T型頭內(nèi)壁面處于同一面，可與被測物直接接觸，傳感器基板上布置導(dǎo)線，傳感器芯片固定在傳感器基板上，傳感器收發(fā)天線一端與傳感器基板相連，通過傳感器基板上的導(dǎo)線與傳感器芯片連接。傳感器收發(fā)天線被高壓電纜T型頭同材料物質(zhì)包裹。

作為優(yōu)選，傳感器芯片、傳感器收發(fā)天線與傳感器基板的連接方式為焊接。

高壓電纜T型頭為高壓電纜T型頭或高壓電纜T-II型頭，不分電壓等級。

傳感器收發(fā)天線有多種制作方式，包括：1，傳感器收發(fā)天線纏繞在高壓電纜T型頭內(nèi)；

2，傳感器收發(fā)天線平行于高壓電纜T型頭內(nèi)壁；

3，傳感器收發(fā)天線垂直于高壓電纜T型頭。

本發(fā)明具有如下有益效果：采用此種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜T型頭連接電纜接頭，可實現(xiàn)接觸式測溫，測量獲取的溫度與電纜連接點溫度相同。該種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜利用無源無線溫度傳感器其中包含的晶體的物理特性，無需低電壓工作電路，無需電源，實現(xiàn)了高壓電纜連接點的直接測溫，使用安全，安裝完成后，無需停電更換電池、無需感應(yīng)取電，故障點少，無需停電檢修等特點，并且減少了日常維護工作。

使用這種包含無源無線溫度傳感器的高壓電纜T型頭連接電纜，真正實現(xiàn)對高壓電纜環(huán)網(wǎng)柜和分支箱連接點的無源無線接觸式測溫。另外一個特征是本發(fā)明也適用于高壓電纜T-II型頭，不分電壓等級。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)高壓電纜T型頭電氣連接點的溫度在線接觸式測量，并且提出相應(yīng)的預(yù)警和報警機制，可以在危險發(fā)生之前將故障排除，避免損失的進一步擴大，同時避免由于高壓配電電纜故障造成的電網(wǎng)事故，在電網(wǎng)實際運行安全中具有十分重要的意義。

附圖說明