[發明專利]一種內置式電纜接頭導體測溫裝置

在審

• 申請號: 202110345827.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112903133A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 徐俊;洪旺松;張寒;馬國強;陳桐;王曉東;張俊利;趙俊越
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/024
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

本發明公開了一種內置式電纜接頭導體測溫裝置，包括分別設置于三相電纜上的測溫模塊，測溫模塊包括內置測溫模塊、外置測溫中繼和無線測溫控制模塊；所述內置測溫模塊安裝于屏蔽管內，其測溫熱電偶探頭緊貼所述金屬導體接管設置，在屏蔽管外側設有包覆電纜接頭的絕緣防護層，所述外置測溫中繼緊貼所述絕緣防護層并正對所述內置測溫模塊的位置進行設置，所述外置測溫中繼與所述內置測溫模塊電感耦合。三相電纜的所述外置測溫中繼均與無線測溫控制模塊連接，向其輸送測溫數據，無線測溫控制模塊將數據通過網絡向控制后臺傳輸。本發明能夠直接準確實時的對電纜接頭溫度進行測量和數據傳輸。

技術領域

本發明涉及一種用于電纜測溫領域的內置式電纜接頭導體測溫裝置。

背景技術

高壓電纜運行狀態的關鍵參數是接頭導體運行溫度，掌握溫度信息對于評估電纜剩余壽命、對電力電纜線路進行科學化管理是行之有效的方法。但是目前國內外市場對電纜導體運行溫度無法直接、有效的實時監測。由于高壓電纜導體運行時電纜導體存在高電壓、強磁場，現有傳統測量技術無法直接測量高壓電纜導體運行時的溫度，存在一定的技術瓶頸，目前國內外測量高壓電纜運行導體溫度的現狀可歸納以下幾種方法：

1)紅外熱像儀定期巡檢，即通過現有市場成熟的紅外熱像儀對運行電纜溫度定期巡檢。這種方式只能同過人工方式，并且只能測出電纜表皮和終端溫度，受工況條件制約很大，導致測量溫度不能實時、真正反映電纜運行導體溫度。

2)光纖貼敷電纜外護套表面測溫或者光纖植入電纜鋁護套與主絕緣直接測溫。由于電纜敷設環境非常復雜，有的浸在水里，有的埋在土里，有的在井道空氣中，這種測溫方式沒有直接接觸電纜導體進行測溫，而是通過模型推算電纜導體溫度，這種測溫方式實際上大部分是測量電纜外護套表面的環境溫度，而且等效高壓電纜導體溫度響應速度很慢，很難實時、有效監測高壓電纜運行導體溫度。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種內置式電纜接頭導體測溫裝置，它能夠直接準確實時的對電纜接頭溫度進行測量和數據傳輸。

實現上述目的的一種技術方案是：一種內置式電纜接頭導體測溫裝置，包括分別設置于三相電纜上的測溫模塊，對于任意一相電纜，其電纜接頭中部設有金屬導體接管，在金屬導體接管外側套接有屏蔽管，測溫模塊包括內置測溫模塊、外置測溫中繼和無線測溫控制模塊；

所述內置測溫模塊安裝于屏蔽管內，其測溫熱電偶探頭緊貼所述金屬導體接管設置，在屏蔽管外側設有包覆電纜接頭的絕緣防護層，所述外置測溫中繼緊貼所述絕緣防護層并正對所述內置測溫模塊的位置進行設置，所述外置測溫中繼與所述內置測溫模塊電感耦合。

三相電纜的所述外置測溫中繼均與無線測溫控制模塊連接，向其輸送測溫數據，無線測溫控制模塊將數據通過網絡向控制后臺傳輸。

進一步的，所述內置測溫模塊為無源測溫模塊，其通過熱敏電阻進行測溫并依次串聯一個電容和一個內置耦合電感形成RLC內置測溫電路。

再進一步的，所述外置測溫中繼設有與所述內置耦合電感對應設置的外置耦合電感，通過電磁耦合的方式將能量耦合至外置測溫中繼的RLC外置傳感器電路，使得RLC外置傳感器電路處于諧振狀態，外置測溫中繼的讀取器接收信號后，通過濾波、放大、AD采樣和數字信號處理的步驟，計算得到當前電纜接頭的溫度。

本發明的一種內置式電纜接頭導體測溫裝置，內置測溫模塊安裝在電纜接頭內屏蔽管內，測溫熱電偶探頭安裝在導體銅接管部位，實現了溫度的直接測量；外置測溫中繼安裝在電纜接頭主絕緣外部位置，外置測溫中繼與接頭內測溫模塊通過電感耦合進行實時通信，為內置測溫模塊提供電能并讀取溫度信息，外置測溫中繼通過地網通信的有線方式將溫度數據傳至無線測溫控制模塊，實現實時的通信傳輸。

附圖說明

圖1為本發明的內置式電纜接頭導體測溫裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的內置式電纜接頭導體測溫裝置的測溫電路的原理圖；