CN211209375U - 智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** - Google Patents
智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN211209375U CN211209375U CN201921731792.4U CN201921731792U CN211209375U CN 211209375 U CN211209375 U CN 211209375U CN 201921731792 U CN201921731792 U CN 201921731792U CN 211209375 U CN211209375 U CN 211209375U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- branch box
- cable branch
- information
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，包括主控制台、信息采集终端以及设置于电缆分接头处的高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器，所述信息采集终端获取温度信息、线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息，通过4G通讯传输至主控制台进行存储和显示。本实用新型功能集成度高，满足分支箱通信实时性和高速性的需求，保证数据传输的稳定性、可靠性和实时性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力工程技术，具体涉及电缆分支箱。
背景技术
电缆分支箱内的分接头是电力***安全运行中的薄弱环节。由于受制作现场环境不利因素的影响及制作工艺的限制，导致了电缆分接头压接质量的不可靠。经过一段时间的大电流运行后，在压接点处产生过热、氧化，接触电阻逐渐增大，如处理不及时，接头温度进一步升高、绝缘老化，最终会导致事故发生。据统计，电缆接头事故率占电缆事故的90％。
目前，国内电缆分支箱监测主要通过人工巡检方式。检修中存在检修过剩或检修不足等问题，耗费大量人力、物力。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种组网式10kV智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，可对电缆分支箱进行信息采集和故障判断。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，包括主控制台、信息采集终端以及设置于电缆分接头处的高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器，所述信息采集终端与所述高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器连接，并获取温度信息、线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息，通过4G通讯传输至主控制台进行存储和显示，所述信息采集终端为MSP430单片机，所述无线测温传感器定时传送温度数据至 MSP430单片机，并唤醒MSP430单片机去采集线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息。
可选的，所述无线测温传感器通过射频唤醒休眠的MSP430。
可选的，所述MSP430单片机设置在电缆分支箱内部。
可选的，所述主控制台通过4G短信收发模块发送报警短信。
本实用新型采用上述技术方案，具有如下有益效果：
电缆分支箱在线监测***中分接头的温度用表带式温度传感器将温度数据通过无线可靠传输、短路电流信息用短路电流传感器通过光纤传输。***辅以 4G远距离传输的优势，克服了距离大、布线难的问题，大大提高了电缆分支箱运行的可靠性和经济效益。多个电缆分支箱覆盖整个区域，构成组网式电缆分支箱在线监测***。整个***具有保护、测量、控制、通信等功能，功能集成度高，满足分支箱通信实时性和高速性的需求，保证数据传输的稳定性、可靠性和实时性，具有技术优势和广阔前景。
本实用新型的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的总体结构示意图；
图2为电压比较器传输特性曲线；
图3为单相接地短路电流相量图；
图4为单相短路零序电流处理电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
本实用新型针对电缆分支箱内的分接头故障率较高这一现状，设计了一组网式电缆分支箱在线监测***，以超低功耗单片机为主控制芯片的信息采集终端，对电缆分支箱内环境信息和电气参数进行采集、运算与处理。采用4G无线传输方式，将数据发送给主控台的LabVIEW上位机进行实时显示与存储，实现了分支箱内环境温度、电缆分接头温度、线路故障信息及带电状态的实时远程监测。现场运行情况表明，该***运行稳定，对其他电气设备的远程在线监测具有很好的借鉴意义。
参考图1所示，组网式10kV智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，包括主控制台、信息采集终端以及设置于电缆分接头处的高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器，所述信息采集终端采集所述高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器获取的温度信息、线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息，并通过4G通讯传输至主控制台进行存储和显示，所述信息采集终端为MSP430 单片机，所述无线测温传感器定时传送温度数据至MSP430单片机，并唤醒MSP430 单片机去采集线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息。
高压带电显示原理
设置在电缆分接头处的高压带电传感器将电压分压，以得到较低的电压来触发光耦电路中的光电耦合器。
首先，设线路的电压为U，C1、C2上的电压分别为U1、U2，根据两个电容串联分压的计算公式得到:
U1＝C2U/(C1+C2)(1)
U2＝C1U/(C1+C2)(2)
电压经C1、C2电容分压作用，分到C2上的电压经过BRIDGE2整流稳压作用，将小信号If发送给光耦电路6N139高倍率、高速达林顿光耦合器。
Ic＝βIf(3)
式中:Ic为基极的电流值；β为电流放大倍数
由式(3)得到的电流Ic乘以R4，得到电阻R4上的电压U3，故LM139A芯片的输入电压Uin为:
Uin＝5－IcR42(4)
电压比较器能有效避免因检测带来的误差，其传输特性曲线如图2所示。
从输出引一个电阻分压支路到同相输入端。当输入电压Uin从零逐渐增大，且Uin≤UT时，
UT为上限触发电平。
当输入电压Uin≥UT时，
此时触发电平变为UT，UT为下限阈值(触发)电平。
式中：R1为反馈电阻；R2为输入电阻。
将式(5)与式(6)作差，得出回差电压：
短路故障预警***实现
采用短路和接地传感器，当短路传感器检测到电流高于预设值时，则输出信号经光纤传送给三相故障电流处理电路。当接收到短路信号后，三极管工作在线性区，通过单阀值比较器LM139A将预警信号发送给主机。
由复合序网可求出故障处的各序电流和电压。
根据对称分量的合成公式，可得各相电流、电压为：
因
得到单相接地短路电流相量关系如图3所示
接地故障传感器也就是零序电流互感器。当电缆出现单相接地时，由以上公式分析得三相电流矢量和不为0。传感器检测到的故障，通过光纤传送至单相短路零序电流处理。单相短路零序电流处理电路如图4所示。
无线测温传感器为表带式温度传感器，型号为WD01L39。WD01L39无线测温传感器的主要特点为：定时传送温度数据，待机电流为2mA，最大瞬间功耗为+ 20dBm，其直线距离为1800m左右，室内可以隔墙传输10～15层，从根本上解决了大部分应用对无线通信能力的要求。其内部集成DS18B20测温传感器，并采用标准UART协议，与MCU进行RS－485进行数据的传输。
通过RS-485通信将WD01L39无线接收模块各个节点温度数据定时通过 P3.3口传送到相应存储寄存器内，此时MSP430由睡眠状态唤醒，对线路的带电状态、电流值等信息进行采集。采集后的数据打包存储到数组中，通过4G以短信的方式发送给主控制台，显示在上位机LabVIEW上。如果某电缆分支箱出现故障电流，掉电状态，***立即会给单片机发送一个中断信号，单片机也会被唤醒，通过4G发出预警信号。
上位机实现对分布式温湿度监控***采集数据的数据预处理、判断温度值和温升值是否符合相关的电力***安全规定，并给出预警信号。通过4G短信收发模块发送报警短信，将各项数据结果实时显示。
站内***运行后，对电缆分支箱内的参数进行实时监控。现场采集的数据传至上位机，节点数据界面为节点00号分支箱内A、B、C三相电缆接头的温度曲线、环境温度曲线、三相带电状态及是否存在短路电流故障等状态信息；过电流过电压报警用状态量“1”表示，没有故障用状态量“0”表示；实时曲线可观测箱内电缆接头的温度状况，通过一段时间内电缆接头的温度曲线，进而更加了解接头处温度的变化情况，防止电缆接头温度过高而导致一系列故障。软件中设置了温度上线阀值，温度超过此值，***会立马报警。对于10kV 线路，当电流值超过单项短路电流值或者线路掉电，就会产生状态量信息，***自动报警；当***超过6h没有收到实时信息，***自动报警。通过对历史信息的记录，分析***线路信息，从而对***进行故障预测，防止故障的发生。
试验测试结果分析
通过实际运行测试，本在线监测***可以对电缆分支箱内的电压、电流、温度等运行参数进行实时采集，并通过4G远距离传入站内PC机进行实时显示与存储。当电缆分支箱内线路及分接头运行发生异常时，***可以及时报警。温度数据采用WD01L39温度传感器的射频传输方式，通过4G远距离传输数据，满足监控的实时性和可靠性需求。
电缆分支箱在线监测***中分接头的温度用表带式温度传感器将温度数据通过无线可靠传输、短路电流信息用短路电流传感器通过光纤传输。各个测量部分均与超低功耗单片机MSP430进行可靠的电气隔离，克服了箱内高电压、大电流的强电场、强电磁辐射、高频噪声和谐波的干扰问题。***辅以4G远距离传输的优势，克服了距离大、布线难的问题，大大提高了电缆分支箱运行的可靠性和经济效益。多个电缆分支箱覆盖整个区域，构成组网式电缆分支箱在线监测***。整个***具有保护、测量、控制、通信等功能，功能集成度高，满足分支箱通信实时性和高速性的需求，保证数据传输的稳定性、可靠性和实时性，具有技术优势和广阔前景。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (4)
1.智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，其特征在于：包括主控制台、信息采集终端以及设置于电缆分接头处的高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器，所述信息采集终端与所述高压带电传感器、电流互感器、三相、单相短路电流传感器、无线测温传感器连接，并获取温度信息、线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息，通过4G通讯传输至主控制台进行存储和显示，所述信息采集终端为MSP430单片机，所述无线测温传感器定时传送温度数据至MSP430单片机，并唤醒MSP430单片机去采集线路电流值、带电状态及故障电流类型的信息。
2.根据权利要求1所述的智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，其特征在于：所述无线测温传感器通过射频唤醒休眠的MSP430。
3.根据权利要求1所述的智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，其特征在于：所述MSP430单片机设置在电缆分支箱内部。
4.根据权利要求1所述的智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控***，其特征在于：所述主控制台通过4G短信收发模块发送报警短信。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921731792.4U CN211209375U (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921731792.4U CN211209375U (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211209375U true CN211209375U (zh) | 2020-08-07 |
Family
ID=71854761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921731792.4U Active CN211209375U (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211209375U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110854996A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-28 | 三门振兴电力发展有限公司 | 组网式10kV智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** |
-
2019
- 2019-10-16 CN CN201921731792.4U patent/CN211209375U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110854996A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-28 | 三门振兴电力发展有限公司 | 组网式10kV智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204154853U (zh) | 一种降低误报警的配网智能故障指示器 | |
| CN205622314U (zh) | 一种无线的配电变压器健康状态监测及预判*** | |
| CN208596190U (zh) | 带计数器的避雷器在线监测*** | |
| CN110190672A (zh) | 一种基于LoRa通讯的智能用电检测装置 | |
| CN201667558U (zh) | 一种户外高压开关温度在线监测装置 | |
| CN216117869U (zh) | 一种高压套管一体化在线监测*** | |
| CN211209375U (zh) | 智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** | |
| CN210835050U (zh) | 电缆排管在线监测*** | |
| CN209927942U (zh) | 基于无线通讯的智能化输电线路避雷器在线监测仪 | |
| CN105823949A (zh) | 避雷器在线监测仪 | |
| CN207782369U (zh) | 一种太阳能与感应取电互补型智能直接接地箱 | |
| CN207408512U (zh) | 一种低压配电网无功补偿设备故障在线监测平台 | |
| CN203385783U (zh) | 基于avr单片机的低功耗智能高压带电显示闭锁装置 | |
| CN206640393U (zh) | 一种智能一体化动力配电箱 | |
| CN106771639B (zh) | 高压杆塔接地电阻在线监测*** | |
| CN110854996A (zh) | 组网式10kV智能快速用户进线分界型电缆分支箱在线监控*** | |
| CN209709758U (zh) | 一种配电变压器一体式数字化智能终端 | |
| CN210109187U (zh) | 一种智能电力监控装置 | |
| CN106771490A (zh) | 一种opgw终端监测*** | |
| CN208636369U (zh) | 一种用于cvt二次侧的电压实时采集装置 | |
| CN202928684U (zh) | 利用数字加速度传感器实现母线振动状态的监控装置 | |
| CN202002968U (zh) | 电子式避雷器雷击次数采集*** | |
| CN106787198B (zh) | 一种交直流一体化电源监控***及其监控方法 | |
| CN206773172U (zh) | 一种多路电容式电压互感器实时检测装置 | |
| CN216390597U (zh) | 一种配电台区监控*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |