[发明专利]一种基于温度反演的10kV电缆中间接头缆芯温度监测装置

说明书

一种基于温度反演的10kV电缆中间接头缆芯温度监测装置，包括电缆、开关柜，开关柜包括电流互感器二次侧引线，开关电源、温度变送器、无线模块、数据采集卡、温度传感器，二次电流互感器、电流变送器，其中：二次电流互感器套在电流互感器二次侧引线上，与电流变送器相连；电流变送器与数据采集卡相连；温度传感器设置于电缆靠近接头的电缆表面的轴向排列的三个测温点，温度传感器通过引线与温度变送器相连；温度变送器与数据采集卡相连；数据采集卡与无线模块、电流变送器相连；二次电流互感器套在电流互感器二次侧引线上，与电流变送器相连；开关电源分别与温度变送器、无线模块、数据采集卡、电流变送器相连。实现了无损监测接头缆芯温度。

技术领域

本发明涉及10kV电力电缆温度检测领域，更具体地，涉及一种基于温度反演的10kV电缆中间接头缆芯温度监测装置。

背景技术

10kV电力电缆是电力传输的重要载体和保证电网运行的关键设备，在我国的使用越来越广泛。通过对电缆接头故障统计发现，电缆接头击穿可分为电击穿和热击穿两类，局部放电和缆芯温度作为表征电、热应力的关键指标，对电缆接头的安全运行起到了决定性作用。

缆芯温度是决定电缆使用寿命的重要参数，当电缆的运行温度超过某一特定值时，将导致电缆老化加速，严重时可能导致电缆热击穿，从而引发触电、火灾等事故，这个特定值称为电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度。因此，对电缆缆芯温度进行带电实时监测，以使缆芯温度不超过长期允许最高工作温度，能在一定程度上保证电缆安全、稳定地运行。

目前常用的温度测量方法有红外测温法、电阻测温法、热电偶测温法、光纤测温法、集成温度传感器。红外测温虽然突破了传统的接触式检测技术的局限性，但对于很长的电缆线路，尤其是复杂的地下敷设情况，并不适用。电阻测温优点是不需要冷端补偿，但制作工艺较复杂。光纤测温则直接将光纤安放在电缆内部，对电缆加工工艺要求高，测量的是绝缘层温度，响应快，精度高。但分布式测温系统依赖配套的电缆温度检测装置和稳定的光电转换模块，成本高，还不适于大范围推广。热电偶测温结构简单，敏感元件体积小，热容量也小，响应速度快，灵敏度较高，稳定性好。它被广泛用来测量 100℃～1300℃范围内的温度。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于温度反演的10kV电缆中间接头缆芯温度监测装置。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的首要目的是解决无损检侧、灵敏度高、稳定性好且能广泛应用的测量10kV电缆中间接头缆芯温度的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于温度反演的10kV电缆中间接头缆芯温度监测装置，包括电缆、开关柜，所述开关柜包括电流互感器二次侧引线，还包括开关电源、温度变送器、无线模块、数据采集卡、温度传感器，二次电流互感器、电流变送器，其中：

二次电流互感器套在电流互感器二次侧引线上，与电流变送器相连；

电流变送器与数据采集卡相连。

温度传感器设置于电缆靠近接头的电缆表面的轴向排列的三个测温点，温度传感器通过引线与温度变送器相连；

温度变送器与数据采集卡相连；

数据采集卡与无线模块、电流变送器相连；

开关电源分别与温度变送器、无线模块、数据采集卡、电流变相器相连。

二次电流互感器套在电流互感器二次侧引线上，与电流变送器相连；

本方法通过温度传感器测量电缆接头附近电缆表面温度与电流，通过径向温度反演得到对应测温点的缆芯温度，再由缆芯轴向温度反演得到缆芯接头接触点温度，实现无损检测。