[發(fā)明專(zhuān)利]一種電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711082849.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107941136A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾海建;陳文;胡必偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司鹽城供電公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B7/16
• 分類(lèi)號(hào): G01B7/16
• 代理公司: 蘇州市港澄專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)32304
• 代理人: 馬麗麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電纜監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熱機(jī)械效應(yīng)的問(wèn)題是高壓電纜線(xiàn)路發(fā)展應(yīng)用中不可避免的，熱機(jī)械效應(yīng)誘發(fā)的故障已成為高壓電纜的主要故障原因之一。電纜在熱機(jī)械效應(yīng)的作用下將反復(fù)出現(xiàn)彎曲變形，使電纜金屬護(hù)套產(chǎn)生疲勞應(yīng)變，造成電纜本體及其附件的損失，發(fā)生電力故障。特別是隨著電纜截面的選取越來(lái)越大，電壓等級(jí)越來(lái)越高，電纜所產(chǎn)生的熱機(jī)械效應(yīng)也將越來(lái)越大，如果不采取有效的應(yīng)對(duì)措施，則會(huì)導(dǎo)致電纜起拱、位移、過(guò)分彎曲甚至損壞電纜。為了減小熱機(jī)械效應(yīng)對(duì)電纜的危害，降低電纜故障率，提供電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，研究熱機(jī)械效應(yīng)是十分必要的。

理論上熱機(jī)械效應(yīng)不可能在施工中采取措施完全消除，在運(yùn)行中它始終存在，目前，國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有對(duì)運(yùn)行中的熱機(jī)械效應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的研究以及相應(yīng)的裝置成果。

發(fā)明內(nèi)容

為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)熱機(jī)械效應(yīng)的存在避免其造成電纜故障，本發(fā)明提出一種對(duì)運(yùn)行中電纜產(chǎn)生的變形、位移等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、分析的系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于熱機(jī)械效應(yīng)造成的異常狀況，采取措施減少電纜因熱機(jī)械效應(yīng)導(dǎo)致的故障發(fā)生的概率，減小因電纜故障帶來(lái)的重大損失，提高電纜運(yùn)行的可靠性。

本發(fā)明具體為一種電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)，所述電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)包括CPU、顯示模塊、通信模塊、按鍵模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、濾波模塊、滑動(dòng)變阻器以及5V高精度直流電源，所述CPU分別與所述通信模塊及所述AD轉(zhuǎn)換模塊雙向連接，所述按鍵模塊連接到所述CPU，所述CPU連接到所述顯示模塊，所述濾波模塊連接到所述AD轉(zhuǎn)換模塊；所述濾波模塊的正極還連接到所述滑動(dòng)變阻器的滑片C，所述滑片C通過(guò)剛性桿與電纜彎曲點(diǎn)連接，所述濾波模塊的負(fù)極還連接到所述滑動(dòng)變阻器的第一端A端；所述滑動(dòng)變阻器的第一端A端連接到所述5V高精度直流電源的負(fù)極，所述滑動(dòng)變阻器的第二端B端連接到所述5V高精度直流電源的正極；所述濾波模塊為低通濾波器，用于防止滑片突然移動(dòng)，AC兩端的電壓突然抖動(dòng)出現(xiàn)高頻交流分量而影響測(cè)量精度；所述通信模塊用于將測(cè)量到的電纜形變位移數(shù)據(jù)傳至操作終端，進(jìn)而用于電纜形變故障判別。所述電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)監(jiān)測(cè)負(fù)荷以及溫度的變化，根據(jù)曲率半徑值變化與負(fù)荷以及溫度的關(guān)系，得出實(shí)際應(yīng)有的曲率半徑值R0，與實(shí)測(cè)的曲率半徑R比較，若R小于R0，則表明該終端處已經(jīng)發(fā)生導(dǎo)體頂出現(xiàn)象。

進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)變阻器為滑動(dòng)范圍0～1000mm的高精度滑動(dòng)變阻器。

進(jìn)一步的，所述CPU采用意法半導(dǎo)體的基于Cortex-M3的32位處理器STM32F103ZET6作為主控制芯片，工作頻率達(dá)到72MHz，工作電壓2.0V到3.6V。

進(jìn)一步的，所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用具有8路通道且支持串行和并行讀取方式的AD7606芯片。

進(jìn)一步的，所述顯示模塊采用點(diǎn)陣式LCD。

進(jìn)一步的，所述通信模塊采用RS485現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)形式進(jìn)行通信。

進(jìn)一步的，所述電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量滑片C與滑動(dòng)變阻器的第一端A端之間的電壓來(lái)判斷剛性桿是否發(fā)生移動(dòng)，從而來(lái)判斷電纜是否彎曲，以及電纜相對(duì)原來(lái)狀態(tài)彎曲的具體長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，電纜位移變形量測(cè)量具體包括如下步驟：

步驟(1)：記下滑片C的初始位置及控制系統(tǒng)檢測(cè)到A、C兩端的電壓U₀，此時(shí)記剛性桿移動(dòng)的距離D＝0mm；

步驟(2)：當(dāng)剛電纜向右彎曲，帶動(dòng)剛性桿向右移動(dòng)了一段距離，則根據(jù)以下計(jì)算公式計(jì)算具體移動(dòng)了多少距離：

D＝(U_AC－U₀)*1000/5＝200*(U_AC－U₀)mm，

若D>0，則相對(duì)起始位置向右移動(dòng)了D mm；若D<0，則相對(duì)起始位置向左移動(dòng)了D mm。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種電纜位移變形量測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種電力電纜監(jiān)測(cè)分析裝置的具體實(shí)施方式做詳細(xì)闡述。