[发明专利]一种网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压电技术领域，具体涉及一种网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置及方法。

背景技术

高压电缆作为城市的血脉，提供着城市生活所需的能量。一旦电缆出现故障,对城市生活造成的影响不可估量。高压电路主要故障位置为高压电缆接头,做好高压电缆接头检测，是确保高压电缆稳定工作的要点。

目前，高压电缆检测技术的温度检测包含光纤测温，内置电缆芯线测温，如公开号为CN103837260A的中国发明专利公开了一种电缆接头光纤测温装置，线缆接头被上夹板和下夹板通过螺栓夹持，在上夹板上有上变形齿，在平板的下部有下变形齿，在上变形齿与下变形齿之间夹持有信号光纤，信号光纤的另一端与测试单元连接，上变形齿的热膨胀系数大于螺栓的膨胀系数；当线缆接头温度升高后，导致上变形齿变高，从而使上变形齿与下变形齿之间的距离靠近，使信号光纤的微弯曲率增加，导致信号光纤内传输的光信号衰减，则测试单元监测到光信号的变化，并将该变化值传递给处理单元，后者计算出线缆接头温度的变化，并根据变化的大小判断下一步是报警还是继续监测。该方法的缺点是：1、不是专门针对橡胶层的测温；2、测温是一个点，而不能测量出温度面图谱。

针对电缆接头橡胶层的测温技术空缺。电缆接头硅橡胶层是电缆接头的主绝缘层，一旦橡胶层老化，绝缘等级降级，将会产生局放事件加速老化，最后电缆头炸毁。如果能够测量出电缆接头橡胶层温度场，在电缆橡胶层刚开始老化发生微弱局放时，就及时更换电缆头，电缆事故防患于未然是对电缆最好的保护。

发明内容

为了解决电缆接头橡胶层的测温技术空缺，本发明提供了一种网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置及方法，网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置包括多颗温度传感器、传感器连接网络和温度数据处理单元；采用网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置，通过检测电缆橡胶层温度场，发现橡胶层温度的相对变化；当局部或者某点的相对温度出现异常时，通过矩阵图谱显示相对温度的区别，以提醒用户在电缆的局部或者某点处发热，再通过局放检测装置看是否发生局放，从而保证电缆安全运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明公开了一种网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置，该装置设置于电缆接头处，该装置包括多颗温度传感器、传感器连接网络和温度数据处理单元；多颗温度传感器布设在传感器连接网络的网线交叉点上；温度数据处理单元根据多颗温度传感器的位置，绘制温度场图谱；多颗温度传感器通过传感器连接网络以横向和纵向交叉排列的形式对电缆接头的橡胶层进行包裹，矩阵扫描获取温度信号，温度数据处理单元检测电缆接头橡胶层温度差值，给出实时温度场图谱，实现电缆接头的橡胶层多点温度场监测。

优选的是，所述多颗温度传感器为热敏电阻。

在上述任一技术方案中优选的是，所述多颗温度传感器为热敏电容。

在上述任一技术方案中优选的是，所述多颗温度传感器为温度采集芯片。

在上述任一技术方案中优选的是，所述温度采集芯片采用DS18B20型温度采集芯片。

在上述任一技术方案中优选的是，所述传感器连接网络使用矩阵结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述传感器连接网络使用柔性PCB（FPC）制作。

在上述任一技术方案中优选的是，所述传感器连接网络利用柔性PCB（FPC）的柔软特性制作网格矩阵，网格矩阵与处理单元使用铜丝导体连接。

在上述任一技术方案中优选的是，所述网格矩阵为菱形状网格、方形状网格、圆形状网格中的任意一种；所述网格矩阵的形式不限于菱形状网格、方形状网格、圆形状网格，它还可以采用其他多边形网格。

在上述任一技术方案中优选的是，所述传感器连接网络安装在电缆接头的橡胶层外、铜网层内。

在上述任一技术方案中优选的是，所述温度数据处理单元包括多路ADC，所述温度数据处理单元使用多路ADC分组采集温度场数据。

本发明还公开了一种利用如上述任一项所述的网状矩阵式电缆接头橡胶层温度场监测装置对电缆接头的橡胶层进行温度场监测的方法，该方法包括：