電纜頭安全保護(hù)控制裝置及其控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種電纜頭安全保護(hù)控制裝置，其通過(guò)對(duì)電纜頭的工作電流、工作溫度和電弧光情況加以綜合判斷，能夠有效地用于對(duì)電纜頭的工作狀態(tài)加以監(jiān)測(cè)，在存在故障危險(xiǎn)的情況下立即斷開(kāi)對(duì)電纜頭的供電，從而對(duì)電纜頭加以安全保護(hù)，以延長(zhǎng)電纜頭使用壽命，降低電纜頭損壞率，避免電纜頭爆炸事故發(fā)生。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電纜頭安全保護(hù)控制裝置及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力供電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電纜頭安全保護(hù)控制裝置及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，變電站及電廠相繼發(fā)生電纜頭損壞事故，不僅電纜頭及電纜燒毀，還容易造成維修困難，引起變電站長(zhǎng)時(shí)間停電。為避免或減少停電次數(shù)，縮短停電時(shí)間，提高供電可靠率，降低電纜頭損壞事故率，顯得非常要。
[0003]電纜頭故障時(shí)會(huì)伴隨溫度、電流曲線偏離以及電弧光的變化。電纜頭的電場(chǎng)是一個(gè)畸變電場(chǎng)，造成電場(chǎng)畸變的主要原因是:電纜接頭制作時(shí)，電纜的銅屏蔽層、半導(dǎo)體屏蔽層、絕緣、線芯都必須進(jìn)行剝切，在電纜接頭線芯和屏蔽層的切斷處，會(huì)產(chǎn)生電應(yīng)力集中現(xiàn)象，器電場(chǎng)強(qiáng)度最大，是整個(gè)接頭的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，電纜頭安裝一般是現(xiàn)場(chǎng)安裝，而現(xiàn)場(chǎng)安裝條件較差，不可避免會(huì)侵入灰塵、氣體、水分等雜質(zhì)，從而影響電纜頭絕緣性能；加上電纜使用過(guò)程中，頻繁的電力通斷切換，會(huì)引起溫度的大起大落，這會(huì)導(dǎo)致電纜疲勞，使塑性變形增大，收縮量增加，影響絕緣壽命和性能；護(hù)套材料溫度變化比絕緣要小，但疲勞蠕動(dòng)在一定程度上也會(huì)影響電纜防護(hù)壽命。當(dāng)電纜頭因?yàn)楦鞣N原因老化后，造成接觸點(diǎn)電阻增大，在電流尚未達(dá)到保護(hù)的設(shè)定值時(shí)，就會(huì)發(fā)熱，溫過(guò)高，從而導(dǎo)致電纜頭爆炸以及更嚴(yán)重的連鎖事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電纜頭安全保護(hù)控制裝置，以延長(zhǎng)電纜頭使用壽命，降低電纜頭損壞率，避免電纜頭爆炸事故發(fā)生。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)手段:
電纜頭安全保護(hù)控制裝置，包括電流檢測(cè)電路、溫度傳感器、電弧光傳感器、電控保護(hù)開(kāi)關(guān)和主控制單元；所述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端和電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)端串聯(lián)在被檢測(cè)的電纜頭的供電線路上，溫度傳感器的探頭安裝在被檢測(cè)的電纜頭上，電弧光傳感器安裝在被檢測(cè)的電纜頭的安裝位置處；電流檢測(cè)電路的電流信號(hào)輸出端、溫度傳感器的溫度信號(hào)輸出端以及電弧光傳感器的電弧光強(qiáng)度信號(hào)輸出端分別電連接至主控制單元的電流信號(hào)采集端、溫度信號(hào)采集端和電弧光信號(hào)采集端，主控制單元的跳閘信號(hào)輸出端連接至電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端；所述主控制單元根據(jù)接收到的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行判斷，在電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)的相互關(guān)系滿足預(yù)設(shè)定的控制條件時(shí)，則向電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端輸出跳閘信號(hào)，控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路，對(duì)電纜頭加以安全保護(hù)。
[0006]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了上述電纜頭安全保護(hù)控制裝置的控制方法，在電纜頭安全保護(hù)控制裝置的主控制單元預(yù)設(shè)定有溫度偏差閾值以及用以記錄電纜頭工作時(shí)其電流大小與溫度之間對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)，且其主控制單元按照如下步驟進(jìn)行控制:
1)主控制單元實(shí)時(shí)地通過(guò)其電流信號(hào)采集端、溫度信號(hào)采集端和電弧光信號(hào)采集端分別接收來(lái)自電流檢測(cè)電路、溫度傳感器和電弧光傳感器的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)，并根據(jù)接收到的電流信號(hào)和溫度信號(hào)確定電纜頭的實(shí)際工作電流值和實(shí)際工作溫度；在未接收到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，執(zhí)行步驟2 ;在接收到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，執(zhí)行步驟3;
2)主控制單元實(shí)時(shí)地判斷電纜頭的實(shí)際工作電流和實(shí)際工作溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，且當(dāng)前的實(shí)際工作溫度與電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值的差值大于溫度偏差閾值時(shí)，執(zhí)行步驟4 ；
3)主控制單元實(shí)時(shí)地判斷電纜頭的實(shí)際工作電流和實(shí)際工作溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，則執(zhí)行步驟4 ；
4)主控制單元通過(guò)跳閘信號(hào)輸出端向電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端發(fā)送跳閘信號(hào)，控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路。
[0007]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明的電纜頭安全保護(hù)控制裝置，通過(guò)對(duì)電纜頭的工作電流、工作溫度和電弧光情況加以綜合判斷，能夠有效地用于對(duì)電纜頭的工作狀態(tài)加以監(jiān)測(cè)，在存在故障危險(xiǎn)的情況下立即斷開(kāi)對(duì)電纜頭的供電，從而對(duì)電纜頭加以安全保護(hù)，以延長(zhǎng)電纜頭使用壽命，降低電纜頭損壞率，避免電纜頭爆炸事故發(fā)生。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明電纜頭安全保護(hù)控制裝置的構(gòu)架結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明提供了一種電纜頭安全保護(hù)控制裝置，如圖1所示，其包括電流檢測(cè)電路、溫度傳感器、電弧光傳感器、電控保護(hù)開(kāi)關(guān)和主控制單元；電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端和電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)端串聯(lián)在被檢測(cè)的電纜頭的供電線路上，溫度傳感器的探頭安裝在被檢測(cè)的電纜頭上，電弧光傳感器安裝在被檢測(cè)的電纜頭的安裝位置處；電流檢測(cè)電路的電流信號(hào)輸出端、溫度傳感器的溫度信號(hào)輸出端以及電弧光傳感器的電弧光強(qiáng)度信號(hào)輸出端分別電連接至主控制單元的電流信號(hào)采集端、溫度信號(hào)采集端和電弧光信號(hào)采集端，主控制單元的跳閘信號(hào)輸出端連接至電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端。主控制單元根據(jù)接收到的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行判斷，在電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)的相互關(guān)系滿足預(yù)設(shè)定的控制條件時(shí)，則向電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端輸出跳閘信號(hào)，控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路，對(duì)電纜頭加以安全保護(hù)。
[0010]具體而言，在本發(fā)明電纜頭安全保護(hù)控制裝置中，其主控制單元預(yù)設(shè)定有溫度偏差閾值以及用以記錄電纜頭工作時(shí)其電流大小與溫度之間對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)，且主控制單元按照如下步驟進(jìn)行控制:
I)主控制單元實(shí)時(shí)地通過(guò)其電流信號(hào)采集端、溫度信號(hào)采集端和電弧光信號(hào)采集端分別接收來(lái)自電流檢測(cè)電路、溫度傳感器和電弧光傳感器的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)，并根據(jù)接收到的電流信號(hào)和溫度信號(hào)確定電纜頭的實(shí)際工作電流值和實(shí)際工作溫度；在未接收到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，執(zhí)行步驟2 ;在接收到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，執(zhí)行步驟3;
2)主控制單元實(shí)時(shí)地判斷電纜頭的實(shí)際工作電流和實(shí)際工作溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，且當(dāng)前的實(shí)際工作溫度與電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值的差值大于溫度偏差閾值時(shí)，執(zhí)行步驟4 ；
3)主控制單元實(shí)時(shí)地判斷電纜頭的實(shí)際工作電流和實(shí)際工作溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，則執(zhí)行步驟4 ；
4)主控制單元通過(guò)跳閘信號(hào)輸出端向電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端發(fā)送跳閘信號(hào)，控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路。
[0011]通過(guò)上述流程可以看到，本發(fā)明的電纜頭安全保護(hù)控制裝置會(huì)根據(jù)接收到的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行綜合判斷；在檢測(cè)到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，如果同時(shí)根據(jù)局接收到的電流信號(hào)和溫度信號(hào)判斷電纜頭的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，這時(shí)表明電纜頭已經(jīng)出現(xiàn)電弧光現(xiàn)象并引發(fā)溫度升高，有出現(xiàn)故障的危險(xiǎn)，因此主控制單元立即控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路，等待工作人員檢修，避免電纜頭繼續(xù)帶電工作而發(fā)生損壞、爆炸等事故危險(xiǎn)；而在沒(méi)有檢測(cè)到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，電纜頭有可能因?yàn)榘惭b情況等原因，在未發(fā)生故障危險(xiǎn)的情況下其實(shí)際工作溫度可能會(huì)略微超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在其實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，但是如果電纜頭的實(shí)際工作溫度與電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在其實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值的差值大于預(yù)設(shè)定的溫度偏差閾值時(shí)(預(yù)設(shè)定的溫度偏差閾值的取值范圍通常為5(T80°C)，則表明電纜頭的溫度已超出正常范圍，有可能是因?yàn)槔匣笥|點(diǎn)電阻大引起的溫度升高，容易引起故障事故，因此主控制單元也立即控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路，等待工作人員檢修，避免電纜頭繼續(xù)帶電工作而發(fā)生損壞、爆炸等事故危險(xiǎn)。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的電纜頭安全保護(hù)控制裝置通過(guò)對(duì)電纜頭的工作電流、工作溫度和電弧光情況加以綜合判斷，能夠有效地用于對(duì)電纜頭的工作狀態(tài)加以監(jiān)測(cè)，在存在故障危險(xiǎn)的情況下立即斷開(kāi)對(duì)電纜頭的供電，從而對(duì)電纜頭加以安全保護(hù)，以延長(zhǎng)電纜頭使用壽命，降低電纜頭損壞率，避免電纜頭爆炸事故發(fā)生。
[0013]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.電纜頭安全保護(hù)控制裝置，其特征在于，包括電流檢測(cè)電路、溫度傳感器、電弧光傳感器、電控保護(hù)開(kāi)關(guān)和主控制單元；所述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端和電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)端串聯(lián)在被檢測(cè)的電纜頭的供電線路上，溫度傳感器的探頭安裝在被檢測(cè)的電纜頭上，電弧光傳感器安裝在被檢測(cè)的電纜頭的安裝位置處；電流檢測(cè)電路的電流信號(hào)輸出端、溫度傳感器的溫度信號(hào)輸出端以及電弧光傳感器的電弧光強(qiáng)度信號(hào)輸出端分別電連接至主控制單元的電流信號(hào)采集端、溫度信號(hào)采集端和電弧光信號(hào)采集端，主控制單元的跳閘信號(hào)輸出端連接至電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端； 所述主控制單元根據(jù)接收到的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行判斷，在電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)的相互關(guān)系滿足預(yù)設(shè)定的控制條件時(shí)，則向電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端輸出跳閘信號(hào)，控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路，對(duì)電纜頭加以安全保護(hù)。
2.如權(quán)利要求1所述電纜頭安全保護(hù)控制裝置的控制方法，其特征在于，所述電纜頭安全保護(hù)控制裝置的主控制單元預(yù)設(shè)定有溫度偏差閾值以及用以記錄電纜頭工作時(shí)其電流大小與溫度之間對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)，且其主控制單元按照如下步驟進(jìn)行控制: 1)主控制單元實(shí)時(shí)地通過(guò)其電流信號(hào)采集端、溫度信號(hào)采集端和電弧光信號(hào)采集端分別接收來(lái)自電流檢測(cè)電路、溫度傳感器和電弧光傳感器的電流信號(hào)、溫度信號(hào)和電弧光強(qiáng)度信號(hào)，并根據(jù)接收到的電流信號(hào)和溫度信號(hào)確定電纜頭的實(shí)際工作電流值和實(shí)際工作溫度；在未接收到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，執(zhí)行步驟2 ;在接收到電弧光強(qiáng)度信號(hào)的狀態(tài)下，執(zhí)行步驟3 ; 2)主控制單元實(shí)時(shí)地判斷電纜頭的實(shí)際工作電流和實(shí)際工作溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，且當(dāng)前的實(shí)際工作溫度與電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值的差值大于溫度偏差閾值時(shí)，執(zhí)行步驟4 ; 3)主控制單元實(shí)時(shí)地判斷電纜頭的實(shí)際工作電流和實(shí)際工作溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前的實(shí)際工作溫度已超過(guò)電流-溫度曲線關(guān)系參數(shù)中在當(dāng)前實(shí)際工作電流下對(duì)應(yīng)的溫度值，則執(zhí)行步驟4 ； 4)主控制單元通過(guò)跳閘信號(hào)輸出端向電控保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制端發(fā)送跳閘信號(hào)，控制電控保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電纜頭的供電線路。
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK104466927SQ201410847160
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】莫桂林, 萬(wàn)昊 申請(qǐng)人:重慶布魯杰科技有限公司