[发明专利]一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置及方法，装置包括电流传感器、就地控制器和后台计算机；首先将电流传感器安装于电力电缆的接地线上实时采集电力电缆的接地环流信息，并将采集电力电缆的接地环流信息发送给就地控制器；然后就地控制器对接收的接地环流信息进行实时显示并上传给后台计算机；最后后台计算机根据接收的接地环流信息建立接地环流实时曲线，并根据电缆隧道建立接地环流状态地图，以曲线和状态地图的方式对电缆隧道内电力电缆的接地环流信息进行实时监控。本发明能够对电缆隧道内电力电缆的接地环流进行有效监测，降低了电缆隧道内电力电缆的接地环流故障率。

技术领域

本发明涉及电缆接地环流监测技术领域，具体地说是一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置及方法。

背景技术

电力电缆在我国的基础设施中处于非常重要的地位，随着我国电力行业的发展，电力电缆已经取代了传统的架空线路，与传统的架空线路相比，电力电缆存在巨大的优势，不仅能够节省空间，还能够防止恶劣天气带来的安全隐患。

电力电缆常年埋在地下，周围环境复杂，给电力电缆的安全运行带来了一些隐患，电缆隧道虽然能够解决埋地电缆的一些问题，但是由于电缆隧道复杂的运行环境，极易造成电缆隧道存在积水、潮湿和通风性差等现象，导致电力电缆的绝缘性降低，甚至出现破损，因此，电力电缆的故障率始终比较高。电力电缆正常运行时，电缆线芯电流产生的交变磁场会在金属护层上产生感应电压，为了保证电力电缆的安全运行，要求电缆金属护套至少有一端接地，按照规定，单芯电缆金属护套接地环流一般不大于负荷电流10％的，环流过大，会造成电缆损耗发热，导致电缆局部发热影响载流量，加速绝缘老化，会造成引线接点或焊接点由于可能出现的连接不良而使温度局部升高，危及电缆线路的安全运行。电缆护套环流大小能够客观的反应电力线路的工作状况，由于电缆接地环流的本身特性不同，传统的电磁式电流互感器因其传感原理而出现不可克服的问题：例如：宽频谱特性；宽量程特性；若输出端开路，产生高电压对周围设备和人员存在潜在的威胁；易受电磁干扰等。

因此，为适应电力系统的快速发展，必须研制利用其它传感原理的电流互感器，并通过接地环流分析电缆运行的状况来诊断电缆环流的故障，从而保证电力系统的安全运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置及方法，其能够对电缆隧道内电力电缆的接地环流进行有效监测，降低电缆隧道内电力电缆的接地环流故障率。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置，它包括电流传感器、就地控制器和后台计算机；所述电流传感器安装于电力电缆的接地线上，用于采集电力电缆的接地环流信息；所述就地控制器用于对实时采集的接地环流信息进行显示并上传给后台计算机；所述后台计算机用于根据接收的接地环流信息建立接地环流实时曲线，并根据电缆隧道建立接地环流状态地图，以此对电缆隧道内电力电缆的接地环流信息进行实时监控。

作为本实施例另一种可能的实现方式，所述电流传感器包括罗氏线圈、复合积分器、A/D转换电路和E/O转换电路，所述罗氏线圈套设在电力电缆的接地线上，罗氏线圈的输出侧与复合积分器的输入端连接，所述复合积分器的输出端与A/D转换电路的输入端连接，所述A/D转换电路的输出端与E/O转换电路的输入端连接，所述E/O转换电路的输出端通过光纤与就地控制器连接。

作为本实施例另一种可能的实现方式，所述复合积分器包括罗氏线圈高频自积分电路、无源RC中频积分电路和有源RC低频积分电路。

作为本实施例另一种可能的实现方式，所述就地控制器包括O/E转换电路、串并转换电路、微处理器、lora模块和电源模块，所述O/E转换电路的输入端通过光纤与E/O转换电路的输出端连接，输出端与串并转换电路的输入端连接，串并转换电路的输出端与微处理器的信号输入端连接，所述微处理器与LoRa模块交互式连接。