[发明专利]一种用于电缆接头的测温装置

说明书

本发明属于电力监测技术领域，具体公开了一种用于电缆接头的测温装置，包括电缆接头、与电缆接头相连接的线鼻子、以及设置于线鼻子侧壁的RFID测温标签，RFID测温标签包括RFID标签天线和RFID标签芯片，RFID标签芯片内集成有用于监测电缆接头温度的温度传感器。以此结构设计的测温装置，能够通过设置于线鼻子侧壁的RFID测温标签，方便快捷的对电缆接头内的节点进行温度监测，且测温精准，方便实用。

技术领域

本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种用于电缆接头的测温装置。

背景技术

电力环网柜电缆节点发热严重，容易产生故障，造成巨大损失，需要对电缆接头处进行实时温度监控，现有测温方案，各有缺点，如红外测温，因为电缆接头被套筒和堵头等设施牢牢包裹住，红外容易被遮挡，所以该方案无法精确测量电缆接头处温度，有源测温方案，由于含有电池类器件，容易引起故障，特别不适合在电力柜中使用。综上所述，无源RFID结合传感技术，特别适合应用在环网柜电缆节点测温领域，但由于采用无源技术，通信距离较有源方案下降较多，加上环网柜电缆节点外侧套筒的屏蔽功能，使原本不远的通信距离，又进一步下降，进一步，由于环网柜电缆节点附近多金属件，标签天线容易受周围金属件影响，如果为了提高标签的增益，增加通信距离，可以将标签的安装位置离金属结构远一些，但是这样部署后，标签测量的温度和发热点温度就会相差甚远，便失去了温度监测的应用意义，若贴近金属放置，天线性能下降较多，通信距离进一步下降，因此天线设计对通信距离至关重要。

阅读器和电子标签之间的识别距离由以下公式决定：

Z_A＝R_A+jX_A

Z_L＝R_L+jX_L

其中，Pth为RFID标签芯片的最小触阈值功率，Pt为阅读器发射功率，Gt为阅读器发射天线增益，Gr为标签天线增益，τ为传输系数，τ的取值在0～1之间，Z_A为天线阻抗，Z_L为芯片阻抗，天线阻抗和芯片阻抗都是复数，R_A为天线阻抗的实部，X_A为天线阻抗的虚部，同理，R_L为芯片阻抗的实部，X_L为芯片阻抗的虚部，因此当其他参数固定的情况下，即Pth、Pt、Gt和Z_L为常量的情况下，在UHF工作频段，识别距离R主要由标签天线的增益Gr和传输系数τ决定。从R的公式可以发现，当Gr取最大值且Z_A＝Z_L^*(此时τ＝1)时，R取得最大值，因此提升通信距离的问题就变成了天线设计问题，天线的设计目标就是在UHF频段内，让天线的阻抗与芯片阻抗形成共轭，同时增益尽可能的大。在环网柜的应用中，天线的设计要抗金属影响，甚至利用金属的反射，提高增益，同时保持天线的阻抗与芯片阻抗形成共轭。

在环网柜电缆节点位置的测温，RFID方案也有不少，其中201921736581.X专利，将RFID标签设置在堵头靠近电缆端的切面，此方案设置存在以下弊端：首先堵头离金属接头处较远，因此不是最优的测温点，且电缆接头大都是由多个T型结构的电缆接头串联组合而成，每个T型结构的电缆接头内都接有一个线鼻子，而堵头只有一个，仅设置于由于串联后的电缆接头的一端，因此此种方案只能监测一个T型结构的电缆接头发热点的温度，而无法对多个T型结构的电缆接头同时进行温度监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电缆接头的测温装置，该测温装置能够通过设置于线鼻子侧壁的RFID测温标签，方便快捷的对电缆接头内的节点进行温度监测，方便实用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：