CN206430821U - 一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量*** - Google Patents

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吴俊�
徐爱国
李安民
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Abstract

本实用新型涉及一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***。本***采用一种新型无源无线温度传感器，该传感器可分别安装于电缆附件导体连接管、铠装表面或冷热缩中间连接头管内侧，射频信号收发天线可紧贴着中间连接头管安装，也可安装于电缆附件附近，分析器通过射频馈线与天线连接。新型无源无线温度传感器利用材料的物理特性，不需要电源，与被测点直接接触，且与射频信号收发天线采用无线方式通讯，真正实现对高压电缆连接点的无源无线接触式测温。一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***，安装简便快捷；安装完成后，无需停电更换电池，无需感应取电，故障点少，无需停电检修。

Description

一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***
技术领域
本发明涉及一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***。
背景技术
输配电高压电缆接头随着运行时间的延长、压接头的松动、绝缘老化、以及局部放电、高压泄漏等，将引起发热和温度的升高，这将使运行状况进一步恶化，促使温度进一步提升，这一恶性循环的结果就引发短路放炮，甚至火灾。由于输配电线路电缆接头众多且分散，不易人工巡视，因此能够实现高压电缆电气连接点的温度在线测量，并且提出相应的预警和报警机制，可以在危险发生之前将故障排除，避免损失的进一步扩大，同时避免由于高压输电电缆故障造成的电网事故，在电网实际运行安全中具有十分重要的意义。
电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节，对电网电力设备进行安全运营实时监控成为必要。长期电网运行数据表明，电网电气设备故障大多是由于大电流运行、设备老化、绝缘水平下降等原因导致设备在高温条件下运行，进而引发燃烧，***等严重后果所造成。
当前，在输配电***中，高压输电电缆正得到越来越广泛的应用。这类电缆分布在变电所所内以及输电线路上，受加工工艺、施工质量、运行工况以及运行环境的影响，电缆及电缆接头故障率较高，而输电电缆的正常工作与否直接关系输配电网络的正常运营。
针对以上情况，在高压电缆附件领域，目前已有的红外测温、光纤测温、有源无线测温等解决方案，均存在缺陷：红外测温不能在线测量，需要巡检，只能测量中间连接头管绝缘层外的温度，非直接接触式测温；光纤测温布线困难，施工复杂，长时间工作后由于光纤绝缘老化，导致沿光纤产生爬电风险；有源无线测温方案需要在高压电缆连接点处使用电池或者采用CT取电，存在使用风险，后期维护大，同时也只能测量中间连接头管绝缘层外的温度。
这些传统的高压电缆附件温度测量方式都存在一些缺陷，无法满足高压电缆附件各种应用场合的测温要求，高压电缆附件无源无线温度测量***成为当前合理的测温解决方案。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种应用于高压电缆附件的无源无线 温度测量***。该***采用一种基于声表面波(SAW：Surface Acoustic Wave)技术的新型无源无线温度传感器，该传感器利用安装在其中的晶体的物理特性，无需工作电路，不需要供电，并且采用射频无线方式实现与信号收发天线的通信，真正实现高低压电路分离运行。该***具有温度传感器安装简便快捷，高压电缆停电时间短；安装完成后，无需停电更换电池；无需感应取电，故障点少，无需停电检修等特点。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***包含多个基于声表面波的新型无源无线温度传感器、一台射频信号收发天线、一台分析器。所述高压电缆附件包括连接管、电缆铠装和冷热缩中间接头管，新型无源无线温度传感器可以安装在电缆导体连接管、电缆铠装表面，冷热缩中间连接头管内侧。一台射频信号收发天线紧邻电缆连接附件安装，一台分析器通过射频馈线与射频信号收发天线连接，实现高压电缆连接处的在线接触式测温。
分析器中的信号处理模块控制信号发射模块通过射频信号收发天线向新型无源无线温度传感器发送其特征射频频率信号，该传感器通过自身携带的螺旋天线接收射频信号后，将其转化为传感器中晶体表面的声表面波，这种声表面波的传播速度与晶体的温度有一定的特性关系。通过在传感器晶体上设置反射栅，使传感器晶体上产生谐振，谐振产生的射频信号被新型无源无线温度传感器上的螺旋天线发射。在回传射频信号产生时，通过分析器信号处理模块控制的信号接收模块处于工作中。接收的回传射频信号被分析器分析后得到新型无源无线温度传感器上的晶体温度。
本发明还包括一种技术方案：一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***，所述高压电缆附件包括连接管和冷热缩中间接头管，它包括射频信号收发天线和分析器，***采用一种无源无线温度传感器，所述无源无线温度传感器安装在高压电缆附件的连接管、冷热缩中间接头管上，所述射频信号收发天线安装于电缆附件附近，所述分析器通过射频馈线与所述射频信号收发天线连接，实现高压电缆连接处的在线接触式测温。
进一步的：所述无源无线温度传感器安装在电缆附件导体连接管表面，或者冷热缩中间接头管内侧。
一种应用于高压电缆附件的无源无线测温***中的新型无源无线温度传感器采用接触式测温，因此其中的晶体温度与电缆连接点温度相同。该新型无源无线温度传感器利用其中包含的晶体的物理特性，无需低电压工作电路，无需电源，实现了高压电缆附件的直接测温，使用安全，并且减少了日常维护工作。
附图说明
图1为一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***安装结构简图。
图1中1、电缆芯；2、连接管；3、新型无源无线温度传感器；4、电缆内绝缘层；5、冷热缩中间连接头管；6、电缆铠装；7、冷热缩中间连接头管绝缘保护层；8、电缆外绝缘层；9、射频信号收发天线；10、射频馈线；11、分析器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。
高压电缆附件主要包含三个部分，连接管2，电缆铠装6，冷热缩中间连接头管5。一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***包含一台分析器11、一根射频馈线10，一台射频信号收发天线9、一个新型无源无线温度传感器3。分析器11安装位置不固定，射频信号收发天线9分别安装在高压电缆附件旁；对于无铠装电缆，新型无源无线温度传感器3可被安装在连接管2表面或冷热缩中间连接头管5内；对于铠装电缆，新型无源无线温度传感器3可被安装在电缆铠装6表面。7为冷热缩中间连接头管绝缘保护层。
分析器11通过射频馈线10与射频信号收发天线9相连。分析器11通过射频信号收发天线9发送和接收射频信号。射频信号收发天线9通过射频信号的方式实现与新型无源无线温度传感器3的无线通讯。
具体的工作方式为：分析器11通过射频信号收发天线9向新型无源无线温度传感器3发送一定频率的射频信号，新型无源无线温度传感器3将带有其安装点温度信息的射频信号发送回射频信号收发天线9，分析器11分析射频信号收发天线9接收的射频信号，得到新型无源无线温度传感器3的温度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内的，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***，所述高压电缆附件包括连接管、电缆铠装和冷热缩中间接头管，其特征在于：它包括射频信号收发天线和分析器，***采用一种无源无线温度传感器，所述无源无线温度传感器安装在高压电缆附件的连接管、电缆铠装、冷热缩中间接头管上，所述射频信号收发天线安装于电缆附件附近，所述分析器通过射频馈线与所述射频信号收发天线连接，实现高压电缆连接处的在线接触式测温。
2.根据权利要求1中所述的应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***，其特征在于：所述无源无线温度传感器安装在电缆附件导体连接管、电缆铠装表面，或者冷热缩中间接头管内侧。
3.一种应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***，所述高压电缆附件包括连接管和冷热缩中间接头管，其特征在于：它包括射频信号收发天线和分析器，***采用一种无源无线温度传感器，所述无源无线温度传感器安装在高压电缆附件的连接管、冷热缩中间接头管上，所述射频信号收发天线安装于电缆附件附近，所述分析器通过射频馈线与所述射频信号收发天线连接，实现高压电缆连接处的在线接触式测温。
4.根据权利要求3中所述的应用于高压电缆附件的无源无线温度测量***，其特征在于：所述无源无线温度传感器安装在电缆附件导体连接管表面，或者冷热缩中间接头管内侧。
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