一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置及系统的制作方法

1.本技术涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置及系统。


背景技术：

2.长期以来，电力系统设备都是以定时监测或定期检修的方式进行维护，对于运行中的高压电缆，大多数维护工作只是定期进行常规预防性试验，有条件的可以对终端及接头不定期进行放电运行状态、超声波等测试。这样并不能对电缆的绝缘状态进行长期的、有效的追踪和监视，更不能很好地预测电缆的绝缘状态的发展趋势，降低了电缆的安全运行的可靠性。
3.而且，对于电力系统设备的维护，主要由专人巡检，电力系统设备是否能够及时被发现发生异常或即将发生异常，主要由巡检人员的巡检频率决定。这种方式过于滞后，同时浪费人力资源。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置及系统，用于解决目前高压电缆的安全运行无法得到实时且有效地保障，专人巡检的方式效率低，浪费人力资源的问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置，该装置电连接用于局放检测的主控模块，所述装置包括：多个电流传感模块、多组局放采集模块、显示模块；
6.各所述电流传感模块通过环形夹持件，可拆卸地分别夹持于高压电缆的地线接口处，并通过同轴电缆连接所述局放采集模块，以将采集的耦合信号，传输至所述局放采集模块；
7.所述局放采集模块通过通讯总线连接所述主控模块或其他组所述局放采集模块，以便将各所述电流传感模块的所述耦合信号，传输至所述主控模块；
8.所述显示模块与所述主控模块电连接，以根据解析后的所述耦合信号，展示所述高压电缆的各地线接口处运行状态信息。
9.在本技术的一种实现方式中，连接于同组所述局放采集模块的三个所述电流传感模块，分别夹持于所述高压电缆的三相线对应的地线接口处；所述高压电缆的电压等级为10kv以上。
10.在本技术的一种实现方式中，所述电流传感模块包括脉冲电流传感器；
11.所述电流传感模块内嵌于所述环形夹持件，所述电流传感模块的频率范围为0.1兆赫兹至50兆赫兹，时间分辨率为10微妙，相位分辨率为0.18度。
12.在本技术的一种实现方式中，所述环形夹持件包括第一半环部、第二半环部、紧固部；所述环形夹持件的所述第一半环部与所述第二半环部形成的环形内径大于所述高压电
缆的地线接口外径；
13.所述第一半环部一端与所述第二半环部一端通过可变形连接片连接，所述第一半环部的另一端与所述第二半环部的另一端，通过所述紧固部可开合连接；
14.所述第一半环部或所述第二半环部的外边缘设置所述同轴电缆穿过的开口。
15.在本技术的一种实现方式中，所述可变形连接片为记忆金属；所述紧固部包括设置于所述第一半环部的卡扣、卡接轴、设置于所述第二半环部的卡接突块；
16.在所述卡扣开启状态下，闭合所述第一半环部与所述第二半环部时，所述卡接轴穿过所述卡接突块的开口至其空腔，并在所述卡扣闭合状态下，所述卡接轴与所述卡接突块的空腔内边缘卡紧。
17.在本技术的一种实现方式中，所述紧固部包括第一磁铁块、第二磁铁块；
18.所述第一磁铁块设置于所述第一半环部的与所述第二半环部贴合面空腔内，所述第二磁铁块设置于所述第二半环部的与所述第二半环部贴合面空腔内，且所述第一磁铁块外露面与所述第二磁铁块的外露面为不同磁极。
19.在本技术的一种实现方式中，所述局放采集模块包括滤波器，所述滤波器为积分器。
20.在本技术的一种实现方式中，所述装置还包括供电模块，各所述局放采集模块通过铠装电缆和/或屏蔽电缆与所述供电模块电连接。
21.在本技术的一种实现方式中，所述装置还包括网络模块、多个告警模块；
22.所述显示模块与所述网络模块电连接，以与外部终端建立无线连接，展示包括所述高压电缆的各地线接口处运行状态信息的图形用户界面；所述图形用户界面至少包括以下一项或多项：所述高压电缆的放电电流波形信息、波形分析信息、报警信息
23.各所述告警模块与所述主控模块电连接，并设置于相应的所述局放采集模块的壳体，以根据所述主控模块解析的所述耦合信号，生成所述高压电缆运行状态的告警信号。
24.另一方面，本技术实施例还提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测系统，该系统包括：主控模块、多个现场检测装置；所述装置电连接用于局放检测的主控模块，所述装置包括：多个电流传感模块、局放采集模块、显示模块；
25.各所述电流传感模块通过环形夹持件，可拆卸地分别夹持于高压电缆的地线接口处，并通过同轴电缆连接所述局放采集模块，以将采集的耦合信号，传输至所述局放采集模块；
26.所述局放采集模块通过通讯总线连接所述主控模块或其他组所述局放采集模块，以便将各所述电流传感模块的所述耦合信号，传输至所述主控模块；
27.所述显示模块与所述主控模块电连接，以根据解析后的所述耦合信号，展示所述高压电缆的各地线接口处运行状态信息。
28.本技术在无须断电的情况下，于高压电缆的地线接口处设置电流传感模块，由电流传感模块采集高压电缆的放电电流，进而对高压电缆的运行状态进行监测。并电流传感模块可设置于不同地方的高压电缆，能够通过显示模块及时了解各处高压电缆的运行状态，进而无须安排专人专检的方式，进行高压电缆巡检。解决了目前高压电缆的安全运行无法得到实时且有效地保障，且专人巡检的方式效率低，浪费人力资源的问题。本技术的电流传感模块采用环形夹持件安装，且在设置时无须进行断电安装，节省安装成本。本技术提供
的多组局放采集模块与主控模块直接或间接连接，使一条通讯总线即可将各模块串联衔接为一体，减少了线路布设成本。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
30.图1为本技术实施例中一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置的一种结构示意图；
31.图2为本技术实施例中一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置的环形夹持件的一种结构示意图；
32.图3为本技术实施例中环形夹持件的紧固部的一种分解结构示意图；
33.图4为本技术实施例中一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置的环形夹持件的另一种结构示意图；
34.图5为本技术实施例中一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置的另一种结构示意图；
35.图6为本技术实施例中一种用于高压电缆的运行状态现场监测系统的一种结构示意图。
具体实施方式
36.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.本技术实施例提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置及系统，用来解决目前整车绝缘检测时，耗费人力成本高的问题。
38.以下结合附图，详细说明本技术的各个实施例。
39.本技术实施例提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置100，如图1所示，装置100电连接用于局放检测的主控模块110，装置包括：多个电流传感模块120、多组局放采集模块130、显示模块140。
40.各电流传感模块120通过环形夹持件150，可拆卸地分别夹持于高压电缆160的地线接口处，并通过同轴电缆170连接局放采集模块130，以将采集的耦合信号，传输至局放采集模块130。
41.局放采集模块130通过通讯总线180连接主控模块110或其他组局放采集模块130，以便将各电流传感模块120的耦合信号，传输至主控模块110。通讯总线为高速光纤，各局放采集模块之间存在一条或局放采集模块与主控模块之间存在一条。
42.显示模块140与主控模块110电连接，以根据解析后的耦合信号，展示高压电缆160的各地线接口处运行状态信息。
43.图1仅示出两个局放采集模块及三个电流传感模块，在实际使用过程中，局放采集模块有多个，且至少连接三个电流传感模块，与主控模块连接或与其他局放采集模块连接。
44.其中，电流传感模块120包括脉冲电流传感器，如高频电流互感器(high-frequency current transformer，htct)。
45.如图2所示，电流传感模块120内嵌于环形夹持件150，电流传感模块的频率范围为0.1兆赫兹至50兆赫兹，时间分辨率为10微妙，相位分辨率为0.18度。
46.该环形夹持件150包括第一半环部151、第二半环部152、紧固部153。环形夹持件150的第一半环部151与第二半环部152形成的环形内径a大于高压电缆的地线接口外径。
47.环形夹持件150内径与高压电缆的外径匹配，环形夹持件的内边缘可以采用橡胶材质的环状垫，或设置防滑凸起，使内边缘与高压电缆的地线接口外边缘紧密接触，使环形夹持件紧紧夹持在高压电缆上。
48.环形夹持件的内径可以为62毫米、外径为126毫米。
49.在本技术实施例中，第一半环部151一端与第二半环部152一端通过可变形连接片154(如：记忆金属、橡胶条、塑料等)连接，第一半环部151的另一端与第二半环部152的另一端，通过紧固部153可开合连接。第一半环部151或第二半环部152的外边缘设置同轴电缆155穿过的开口。
50.第一半环部151或第二半环部152的外边缘设置同轴电缆155穿过的开口处还包括线缆通管1，该通管的长度为25毫米，其内径与开口内径一致为20毫米。
51.如图3所示，图3为紧固部分解图，紧固部153包括设置于第一半环部151的卡扣1531、卡接轴1532、设置于第二半环部152的卡接突块1533。
52.在卡扣1531开启状态下，闭合第一半环部151与第二半环部152时，卡接轴1532穿过卡接突块1533的开口至其空腔，并在卡扣1531闭合状态下，卡接轴1532与卡接突块1533的空腔内边缘卡紧。
53.通过卡扣与卡接轴的配合使用，在需要将环形夹持件夹持于高压电缆上时，卡扣为开启状态，将高压电缆置于环形夹持件的内环中，并将第一半环部与第二半环部闭合；然后，将卡接轴通过卡接突块的开口，至卡接突块的空腔中，将卡扣按下，使其与卡扣凸起1534配合锁紧卡扣(卡扣上设置有与卡扣凸起配合的锁定凸起1535)；进而使卡接轴于空腔中固定，并使第一半环部与第二半环部卡接、锁紧。其中，卡扣凸起所处的底座，与卡扣配合使用，底座与卡扣通过转轴连接，实现卡扣开启和锁紧。
54.在一个示例中，如图4所示，紧固部153包括第一磁铁块156、第二磁铁块157。第一磁铁块156设置于第一半环部的与第二半环部贴合面空腔内，第二磁铁块157设置于第二半环部的与第二半环部贴合面空腔内，且第一磁铁块156外露面与第二磁铁块157的外露面为不同磁极。
55.通过第一磁铁块及第二磁铁块的相互吸附作用，使第一半环部与第二半环部能够贴合的更为紧密，且在不进行卡扣扣紧的情况下，利用磁铁块的吸附作用，也可以将环形夹持件夹持在高压电缆的地线接口处。
56.用于高压电缆的运行状态现场监测装置100包括多个电流传感模块、多组局放采集模块，一组局放采集模块对应三个电流传感模块，三个传感模块分别设置于三相线的地线接口。在一个示例中，连接于同组局放采集模块的三个电流传感模块，分别夹持于高压电缆的三相线对应的地线接口处。高压电缆的电压等级为10kv以上。高压电缆可以是从变电站至用电终端厂或由一用电终端厂至另一用电终端厂的电缆。
57.在本技术的一个实施例中，局放采集模块包括滤波器，滤波器为积分器。
58.积分器可使的局放采集模块得到高压电缆的放电总电流，提高检测精度。
59.如图5所示，在本技术的一个实施例中，装置还包括供电模块210，各局放采集模块通过铠装电缆和/或屏蔽电缆与供电模块210电连接。装置还包括网络模块220、多个告警模块230。
60.显示模块140与网络模块220电连接，以与外部终端240建立无线连接，展示包括高压电缆的各地线接口处运行状态信息的图形用户界面。图形用户界面至少包括以下一项或多项：高压电缆的放电电流波形信息、波形分析信息、报警信息。
61.外部终端240如与网络模块无线通信的用户手机、平板电脑等设备。
62.各告警模块230与主控模块110电连接，并设置于相应的局放采集模块130的壳体，以根据主控模块110解析的耦合信号，生成高压电缆运行状态的告警信号。
63.告警模块可以如发光二极管，通过发出不同频率的光，进行生成告警信号。
64.通过上述方案，利用夹持于各高压电缆的地线接口处的多个电流传感模块，采集高压电缆的放电电流，然后进行展示高压电缆运行状态，可以实现实时地检测高压电缆运行状态。解决了目前高压电缆的安全运行无法得到实时且有效地保障，专人巡检的方式效率低，浪费人力资源的问题。
65.在本技术实施例中，本技术提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测系统600，如图6所示，系统700包括：主控模块110、多个现场检测装置100。装置电连接用于局放检测的主控模块，装置包括：多个电流传感模块、局放采集模块、显示模块。
66.各电流传感模块通过环形夹持件，可拆卸地分别夹持于高压电缆的地线接口处，并通过同轴电缆连接局放采集模块，以将采集的耦合信号，传输至局放采集模块。局放采集模块通过通讯总线连接主控模块或其他组局放采集模块，以便将各电流传感模块的耦合信号，传输至主控模块。显示模块与主控模块电连接，以根据解析后的耦合信号，展示高压电缆的各地线接口处运行状态信息。
67.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
68.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述装置电连接用于局放检测的主控模块，所述装置包括：多个电流传感模块、多组局放采集模块、显示模块；各所述电流传感模块通过环形夹持件，可拆卸地分别夹持于高压电缆的地线接口处，并通过同轴电缆连接所述局放采集模块，以将采集的耦合信号，传输至所述局放采集模块；所述局放采集模块通过通讯总线连接所述主控模块或其他组所述局放采集模块，以便将各所述电流传感模块的所述耦合信号，传输至所述主控模块；所述显示模块与所述主控模块电连接，以根据解析后的所述耦合信号，展示所述高压电缆的各地线接口处运行状态信息。2.根据权利要求1所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，连接于同组所述局放采集模块的三个所述电流传感模块，分别夹持于所述高压电缆的三相线对应的地线接口处；所述高压电缆的电压等级为10kv以上。3.根据权利要求1所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述电流传感模块包括脉冲电流传感器；所述电流传感模块内嵌于所述环形夹持件，所述电流传感模块的频率范围为0.1兆赫兹至50兆赫兹，时间分辨率为10微妙，相位分辨率为0.18度。4.根据权利要求3所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述环形夹持件包括第一半环部、第二半环部、紧固部；所述环形夹持件的所述第一半环部与所述第二半环部形成的环形内径大于所述高压电缆的地线接口外径；所述第一半环部一端与所述第二半环部一端通过可变形连接片连接，所述第一半环部的另一端与所述第二半环部的另一端，通过所述紧固部可开合连接；所述第一半环部或所述第二半环部的外边缘设置所述同轴电缆穿过的开口。5.根据权利要求4所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述可变形连接片为记忆金属；所述紧固部包括设置于所述第一半环部的卡扣、卡接轴、设置于所述第二半环部的卡接突块；在所述卡扣开启状态下，闭合所述第一半环部与所述第二半环部时，所述卡接轴穿过所述卡接突块的开口至其空腔，并在所述卡扣闭合状态下，所述卡接轴与所述卡接突块的空腔内边缘卡紧。6.根据权利要求4所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述紧固部包括第一磁铁块、第二磁铁块；所述第一磁铁块设置于所述第一半环部的与所述第二半环部贴合面空腔内，所述第二磁铁块设置于所述第二半环部的与所述第二半环部贴合面空腔内，且所述第一磁铁块外露面与所述第二磁铁块的外露面为不同磁极。7.根据权利要求1所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述局放采集模块包括滤波器，所述滤波器为积分器。8.根据权利要求1所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述装置还包括供电模块，各所述局放采集模块通过铠装电缆和/或屏蔽电缆与所述供电模块电连接。9.根据权利要求1所述的用于高压电缆的运行状态现场监测装置，其特征在于，所述装置还包括网络模块、多个告警模块；
所述显示模块与所述网络模块电连接，以与外部终端建立无线连接，展示包括所述高压电缆的各地线接口处运行状态信息的图形用户界面；所述图形用户界面至少包括以下一项或多项：所述高压电缆的放电电流波形信息、波形分析信息、报警信息各所述告警模块与所述主控模块电连接，并设置于相应的所述局放采集模块的壳体，以根据所述主控模块解析的所述耦合信号，生成所述高压电缆运行状态的告警信号。10.一种用于高压电缆的运行状态现场监测系统，其特征在于，所述系统包括：主控模块、多个现场检测装置；所述装置电连接用于局放检测的主控模块，所述装置包括：多个电流传感模块、局放采集模块、显示模块；各所述电流传感模块通过环形夹持件，可拆卸地分别夹持于高压电缆的地线接口处，并通过同轴电缆连接所述局放采集模块，以将采集的耦合信号，传输至所述局放采集模块；所述局放采集模块通过通讯总线连接所述主控模块或其他组所述局放采集模块，以便将各所述电流传感模块的所述耦合信号，传输至所述主控模块；所述显示模块与所述主控模块电连接，以根据解析后的所述耦合信号，展示所述高压电缆的各地线接口处运行状态信息。

技术总结
本申请提供了一种用于高压电缆的运行状态现场监测装置及系统，该装置电连接用于局放检测的主控模块，装置包括：多个电流传感模块、多组局放采集模块、显示模块；各电流传感模块通过环形夹持件，可拆卸地分别夹持于高压电缆的地线接口处，并通过同轴电缆连接局放采集模块，以将采集的耦合信号，传输至局放采集模块。局放采集模块通过通讯总线连接主控模块或其他组局放采集模块，以便将各电流传感模块的耦合信号，传输至主控模块；显示模块与主控模块电连接，以根据解析后的耦合信号，展示高压电缆的各地线接口处运行状态信息。缆的各地线接口处运行状态信息。缆的各地线接口处运行状态信息。


技术研发人员：杨秋实 杨东廷 王璇璇
受保护的技术使用者：鲁电集团有限公司
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/7/23