35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)及巡檢方法
【專利摘要】35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)及巡檢方法，其中巡檢系統(tǒng)包括：現(xiàn)場(chǎng)取電裝置，為開環(huán)式高壓感應(yīng)取電裝置；電流傳感器，用于裝設(shè)在電纜附件接地線上，測(cè)量接地電流；數(shù)據(jù)處理裝置，包括A/D轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換電路對(duì)電流傳感器測(cè)得的接地電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至單片機(jī)；單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析；無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，連接單片機(jī)，將單片機(jī)處理及分析后的數(shù)據(jù)傳送至井口處的巡檢接收模塊；電源模塊，輸入端連接現(xiàn)場(chǎng)取電裝置的線圈的引線；輸出端為其他裝置提供電源。工作人員通過手持設(shè)備，就可以在路徑巡視中實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜外護(hù)層接地電流的測(cè)量，無需下井，大大減輕運(yùn)維人員工作量。
【專利說明】35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)及 巡檢方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電纜日常巡檢用系統(tǒng)及巡檢方法，具體是35kV及以上電壓等級(jí) 單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)及巡檢方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，對(duì)IlOkV及以上電纜日常巡視主要是對(duì)外護(hù)層接地電流的測(cè)量。根據(jù)國網(wǎng) 公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》等規(guī)定，220kV電纜巡視周期為3個(gè)月。在實(shí)際運(yùn)維 中，每人所轄電纜設(shè)備眾多，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，工作量較大。部分管溝積水嚴(yán)重，檢測(cè)人員無法 下井測(cè)量。此外，部分接頭井位于快車道，進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，需要在快車道上設(shè)圍擋、開井 口，存在一定安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種35kV及以上電 壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)及巡檢方法，工作人員通過手持設(shè)備，可以在路徑 巡視中實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜外護(hù)層接地電流的測(cè)量，無需下井，大大減輕運(yùn)維人員工作量。
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供的35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流 巡檢系統(tǒng)，包括：
[0005] 現(xiàn)場(chǎng)取電裝置，為開環(huán)式高壓感應(yīng)取電裝置；該開環(huán)式高壓取電裝置包括鐵芯、線 圈；所述鐵芯為環(huán)形鐵芯，且該環(huán)形鐵芯由兩個(gè)半圓形鐵芯構(gòu)成，兩個(gè)半圓形鐵芯相互對(duì)應(yīng) 的端面之間設(shè)置有空隙；所述線圈為一根導(dǎo)線纏繞而成，導(dǎo)線的兩端為線圈的首尾兩端，線 圈的首尾兩端引出引線；
[0006] 電流傳感器，用于裝設(shè)在電纜附件接地線上，測(cè)量接地電流；
[0007] 數(shù)據(jù)處理裝置，包括A/D轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換電路對(duì)電流傳感器測(cè)得的接 地電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至單片機(jī)；單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析；
[0008] 無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，連接單片機(jī)，將單片機(jī)處理及分析后的數(shù)據(jù)傳送至井口處的 巡檢接收模塊；
[0009] 電源模塊，輸入端連接現(xiàn)場(chǎng)取電裝置的線圈的引線；輸出端為數(shù)據(jù)處理裝置、無線 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊提供電源。
[0010] 作為該巡檢系統(tǒng)的進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述開環(huán)式高壓取電裝置中，兩個(gè)半圓 形鐵芯相互對(duì)應(yīng)的端面之間的空隙寬度為〇? 3mm ;所述環(huán)形鐵芯的內(nèi)徑為150mm，外徑為 220mm〇
[0011] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述開環(huán)式高壓取電裝置中，環(huán)形鐵芯上設(shè)置有用于夾持 線纜的夾持部件，所述夾持部件設(shè)置有至少三組，每組夾持部件包括一個(gè)底座、一個(gè)夾持 塊，所述底座上設(shè)置有供夾持塊的底部插裝的軌道，軌道的插裝方向與環(huán)形鐵芯的軸向平 行；多組夾持部件繞環(huán)形鐵芯的軸線圓周均布。
[0012] 本發(fā)明還提供了基于上述巡檢系統(tǒng)的35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電 流巡檢方法，其步驟是：
[0013] 開環(huán)高壓取電裝置裝設(shè)在電纜上，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)取電；
[0014] 電流傳感器，裝設(shè)在電纜附件接地線上，測(cè)量接地電流；
[0015] 測(cè)量的接地電流經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換后傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 與分析，再通過無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊傳送至井口處，運(yùn)行人員手持的無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊在井 口處即可獲得接地電流數(shù)據(jù)。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：在電纜附件安裝數(shù)據(jù)采集與發(fā)射系統(tǒng)，工作人員通過手持 設(shè)備，可以在路徑巡視中實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜外護(hù)層接地電流的測(cè)量，無需下井，大大減輕運(yùn)維人員 工作量。此外，本系統(tǒng)還可為實(shí)現(xiàn)附件接地電流歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析等功能提供基礎(chǔ)， 可以對(duì)電纜運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷。本設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，便于其他電纜管溝與電纜電氣綜 合信息檢測(cè)系統(tǒng)的接入。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：
[0018] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中開環(huán)式高壓取電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖中：1環(huán)形鐵芯，2線圈，3空隙，4引線，5夾持部件，51底座，511軌道，52夾持 塊。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，該35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)，主要包括 現(xiàn)場(chǎng)取電裝置、電源模塊、電流傳感器、數(shù)據(jù)處理裝置、無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、無線數(shù)據(jù)發(fā)射模 塊。
[0022] 所述現(xiàn)場(chǎng)取電裝置，為開環(huán)式高壓感應(yīng)取電裝置。如圖2所示，該開環(huán)式高壓取電 裝置包括鐵芯、線圈2 ;所述鐵芯為環(huán)形鐵芯1，且該環(huán)形鐵芯1由兩個(gè)半圓形鐵芯構(gòu)成，兩 個(gè)半圓形鐵芯相互對(duì)應(yīng)的端面之間設(shè)置有空隙3 ;所述線圈2為一根導(dǎo)線纏繞而成，導(dǎo)線的 兩端為線圈的首尾兩端，線圈2的首尾兩端引出引線4。該開環(huán)高壓取電裝置中的環(huán)形鐵芯 1不閉合，空隙的磁阻遠(yuǎn)大于鐵磁材料，產(chǎn)生的渦流較小，發(fā)熱較小，解決了傳統(tǒng)閉合鐵芯發(fā) 熱嚴(yán)重的問題。其中開口處空隙3應(yīng)保證滿足絕緣耐壓的情況下，盡可能小，保證磁場(chǎng)回 路。
[0023] 該巡檢系統(tǒng)采取的進(jìn)一步的技術(shù)，所述開環(huán)式高壓取電裝置中，兩個(gè)半圓形鐵 芯相互對(duì)應(yīng)的端面之間的空隙3寬度為0? 3mm ;所述環(huán)形鐵芯1的內(nèi)徑為150mm，外徑為 220mm〇
[0024] 更進(jìn)一步的技術(shù)，所述開環(huán)式高壓取電裝置中，環(huán)形鐵芯1上設(shè)置有用于夾持線 纜的夾持部件5,所述夾持部件5設(shè)置有至少三組，每組夾持部件包括一個(gè)底座51、一個(gè)夾 持塊52,所述底座51上設(shè)置有供夾持塊52的底部插裝的軌道511，軌道511的插裝方向與 環(huán)形鐵芯的軸向平行；多組夾持部件5繞環(huán)形鐵芯1的軸線圓周均布。
[0025] 所述電流傳感器，用于裝設(shè)在電纜附件接地線上，測(cè)量接地電流。
[0026] 本系統(tǒng)中電流傳感器采用柔性互感線圈，線圈不含磁飽和元件，線性度好，標(biāo)定容 易，瞬態(tài)反應(yīng)能力突出，待測(cè)電流量程大，可從IOmA到1MA，相位差誤差小于0. 1度，標(biāo)準(zhǔn)線 圈絕緣電壓> 1000V，外加高壓套管絕緣電壓可達(dá)10kV，無二次開路危險(xiǎn)及過載危險(xiǎn)。
[0027] 電流傳感器相關(guān)指標(biāo)如下。
[0028] 表3電流傳感器指標(biāo)

【權(quán)利要求】
1. 35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)，其特征是，包括： 現(xiàn)場(chǎng)取電裝置，為開環(huán)式高壓感應(yīng)取電裝置；該開環(huán)式高壓取電裝置包括鐵芯、線圈； 所述鐵芯為環(huán)形鐵芯，且該環(huán)形鐵芯由兩個(gè)半圓形鐵芯構(gòu)成，兩個(gè)半圓形鐵芯相互對(duì)應(yīng)的 端面之間設(shè)置有空隙；所述線圈為一根導(dǎo)線纏繞而成，導(dǎo)線的兩端為線圈的首尾兩端，線圈 的首尾兩端引出引線； 電流傳感器，用于裝設(shè)在電纜附件接地線上，測(cè)量接地電流； 數(shù)據(jù)處理裝置，包括A/D轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換電路對(duì)電流傳感器測(cè)得的接地電 流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至單片機(jī)；單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析； 無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊，連接單片機(jī)，將單片機(jī)處理及分析后的數(shù)據(jù)傳送至井口處的巡檢 接收模塊； 電源模塊，輸入端連接現(xiàn)場(chǎng)取電裝置的線圈的引線；輸出端為數(shù)據(jù)處理裝置、無線數(shù)據(jù) 發(fā)射模塊提供電源。
2. 根據(jù)要求1所述的35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)，其特 征是，所述開環(huán)式高壓取電裝置中，兩個(gè)半圓形鐵芯相互對(duì)應(yīng)的端面之間的空隙寬度為 0? 3mm ;所述環(huán)形鐵芯的內(nèi)徑為150mm，外徑為220mm。
3. 根據(jù)要求1或2所述的35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢系統(tǒng)，其特 征是，所述開環(huán)式高壓取電裝置中，環(huán)形鐵芯上設(shè)置有用于夾持線纜的夾持部件，所述夾持 部件設(shè)置有至少三組，每組夾持部件包括一個(gè)底座、一個(gè)夾持塊，所述底座上設(shè)置有供夾持 塊的底部插裝的軌道，軌道的插裝方向與環(huán)形鐵芯的軸向平行；多組夾持部件繞環(huán)形鐵芯 的軸線圓周均布。 4. 35kV及以上電壓等級(jí)單芯電纜附件接地電流巡檢方法，其特征是： 開環(huán)高壓取電裝置裝設(shè)在電纜上，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)取電； 電流傳感器，裝設(shè)在電纜附件接地線上，測(cè)量接地電流； 測(cè)量的接地電流經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換后傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分 析，再通過無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊傳送至井口處，運(yùn)行人員手持的無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊在井口處 即可獲得接地電流數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK104391168SQ201410736261
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】韓明, 李少勇, 孟慶瑞, 蘇菲, 劉哲, 鄺濤 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司