專利名稱：一種交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)電纜載流量試驗用溫度檢測裝置，屬于在線監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種載流量試驗在線檢測用溫度采集裝置。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟發(fā)展以及城市用電需求的快速增長，中國自1991年起開展城網(wǎng)改造與建設(shè)工程。與充油電纜相比，XLPE電纜由于其輔助設(shè)備少，安裝與維護(hù)方便以及在一定防護(hù)條件下火災(zāi)危險較少成為大城市中大容量電能傳輸進(jìn)人城市負(fù)荷中心的地下輸電系統(tǒng)的首選產(chǎn)品。IlOkV及220kV XLPE電纜逐步取代充油電纜用于城網(wǎng)改造與建沒工程。 這就為中國高壓XLPE電纜的發(fā)展與規(guī)模生產(chǎn)帶來良好的機遇.。
1981年沈陽電纜廠率先從瑞典引進(jìn)懸掛式交聯(lián)生產(chǎn)線并取得生產(chǎn)IlOkV附件的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。由干IlOk V及220kV XLPE電纜與附件在數(shù)量與質(zhì)量上不能滿足市場需求，90 年代初，上海電纜廠開始用立式交聯(lián)土藝生產(chǎn)110KV交聯(lián)電纜，鄭州電纜(集團(tuán))股份有限公司在試制成功110KV交聯(lián)電纜后，1996年首次用立式全干法工藝生產(chǎn)的220KV交聯(lián)電纜通過兩部鑒定，填補國內(nèi)空白，相繼已有十一多條生產(chǎn)線具備冶交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜由于具有良好的電氣性能等一系列優(yōu)點，被廣泛得到使用， 其制造技術(shù)從低壓到高壓，從小截面到大截面，從普通結(jié)構(gòu)到阻燃，從過氧化物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)到輻照交聯(lián)直至紫外光輻照均已日趨成熟。目前，國產(chǎn)110KV和220KV高壓交聯(lián)電纜的制造技術(shù)已基本接近當(dāng)代世界先進(jìn)水平。電力電纜敷設(shè)范圍的劇增和進(jìn)度的加速，使得電力負(fù)荷更加集中，負(fù)荷容量越來越大，因此其運行的安全可靠性直接影響電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。
目前，我國各大城市如上海、北京、天津、廣州等地的城市電網(wǎng)中，XLPE電力電纜已獲得了廣泛的應(yīng)用，且敷設(shè)量逐年遞增，原有電纜線路的負(fù)荷也隨著城市用電量的增加而不斷增大，一些新的非常規(guī)的敷設(shè)方式也在實際中得到應(yīng)用，這些電纜線路的載流能力及運行可靠性是電力調(diào)度以及電纜運行維護(hù)部門尤為關(guān)心的問題。
電纜載流量是按電纜導(dǎo)體在通載一定電流下引起的溫升不超過絕緣材料最高允許溫度而確定的，對于交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，電纜運行時導(dǎo)體最高允許溫度應(yīng)不超過 90°C。因此，在載流量試驗中精確測量不同電流下的溫度數(shù)據(jù)是對于交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜載流能力最直觀、有效的方法。
目前，國內(nèi)現(xiàn)有的載流量測溫技術(shù)，尤其是在敷設(shè)回路較多、測溫點極多的情況下，存在測溫系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測量精度和靈敏度不高、測量點擴容難、硬件安裝不易等缺陷。
目前涉及載流量溫度測量的專利文獻(xiàn)不多，例如申請?zhí)枮?00810061374. 9的架空輸電線路動態(tài)載流量的監(jiān)測方法及其裝置的發(fā)明專利，涉及一種架空輸電線路動態(tài)載流量的監(jiān)測方法及其裝置。該專利采用專門的溫度測量裝置來實時測定帶電的實際導(dǎo)線溫度和不帶電的同型導(dǎo)線溫度，提出用實際導(dǎo)線溫度和同型導(dǎo)線溫度替代動態(tài)載流量計算中對流損耗中風(fēng)速和風(fēng)向。然而，該專利的目的是為了消除氣象變動，使計算過程簡化。其實際測量精度和測量效果不明。
有鑒于此，有必要提供一種交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，以解決上述問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有載流量試驗在線檢測裝置測溫系統(tǒng)測溫點數(shù)量不能滿足試驗需求、測溫系統(tǒng)龐大，擊穿損失破壞性大、測量精度和靈敏度不高的缺點，本發(fā)明提供了一種適用于各種電壓等級載流量試驗用的方法和裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，按照信號與數(shù)據(jù)的流向從前到后依次包括，現(xiàn)場采集單元、信號調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集單元、中央處理單元和直流電源單元，其特征在于現(xiàn)場采集單元對現(xiàn)場的多點溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號調(diào)理單元將數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集單元的微信號進(jìn)行高頻調(diào)幅轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集單元將信號調(diào)理單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采集，然后將所得數(shù)據(jù)傳輸給中央處理單元，直流電源單元為信號調(diào)理單元提供滿足正常工作所需的直流電。
如上所述的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場采集單元由探頭和數(shù)據(jù)線組成，測溫探頭貼于電纜表面或直插于電纜絕緣層中，與導(dǎo)體線芯充分接觸，用以感應(yīng)電纜表面或者導(dǎo)體的溫升變化；數(shù)據(jù)線外包繞鋁絲網(wǎng)，用于屏蔽外界干擾信號；現(xiàn)場采集單元的信號傳輸采用并聯(lián)傳輸方式。
如上所述的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，其特征在于，所述信號調(diào)理單元采用一對一單通道數(shù)據(jù)采集模塊獨立工作方式，該模塊的測溫精度為士0. 3%FS，輸出紋波小于10mVp-p，冷端溫度補償范圍為-5飛0°C。
如上所述的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元有1 路單端輸入，對信號調(diào)理單元傳輸過來信號進(jìn)行同步高速采集，具有板載 FIFO和16位A/D轉(zhuǎn)化器，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)化，并通過PCI總線同步傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠迅速、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測多點溫度，并通過并聯(lián)傳輸方式傳送至下一處理機構(gòu)，反映靈敏、結(jié)構(gòu)簡單；溫度點的數(shù)量可在試驗預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，根據(jù)試驗要求擴充，而不需要繁瑣的過程，提升了整個系統(tǒng)工作效率。目前正在運行的系統(tǒng)用了 1 個溫度點測量。另外，該系統(tǒng)采用了每個通道獨立工作模式，即使受到意外過電壓后擊穿，整個系統(tǒng)工作將不受到影響，提高了系統(tǒng)安全性，且系統(tǒng)的集成度較高。


圖1是本發(fā)明實施例的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例的Iabview軟件實現(xiàn)流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但該實施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
參考圖1，本發(fā)明提供一種適用于各個電壓等級的交聯(lián)電纜載流量試驗在線監(jiān)測用多點溫度檢測裝置，按照信號與數(shù)據(jù)流量從前到后的關(guān)系，依次包括，現(xiàn)場采集單元1、信號調(diào)理單元2、數(shù)據(jù)采集單元3、中央處理單元4和直流電源單元5。現(xiàn)場采集單元1用來對現(xiàn)場的模擬信號進(jìn)行實時同步采樣，并將其轉(zhuǎn)化為微電壓信號；數(shù)據(jù)采集單元2接收由現(xiàn)場采集單元1采集過來的微電壓信號，并經(jīng)過隔離和增益放大將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集單元 3可以識別的信號；數(shù)據(jù)采集單元3同步高速采集信號調(diào)理單元2發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，通過高速AD轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量后經(jīng)過PCI總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚韱卧? ；直流電源5用來為每塊信號調(diào)理單元2提供滿足正常工作的直流電；整個過程同時并列進(jìn)行。
現(xiàn)場采集單元1由探頭和數(shù)據(jù)線組成，測溫探頭貼于電纜表面或直插于電纜絕緣層中，與導(dǎo)體線芯充分接觸，用以感應(yīng)電纜表面或者導(dǎo)體的溫升變化。數(shù)據(jù)線外包繞了鋁絲網(wǎng)，用于屏蔽外界干擾信號。現(xiàn)場采集單元1的所有信號傳輸均采用并聯(lián)傳輸方式，保證信號傳遞的及時性。
信號調(diào)理單元2采用一對一單通道數(shù)據(jù)采集模塊獨立工作方式，降低硬件受破壞后的損失。使用差分輸入方式來放大信號和消除噪聲信號，提高提高數(shù)據(jù)可信度和系統(tǒng)的實用性。該模塊具有士0. 3%FS的測溫精度，輸出紋波小于10mVp-p，冷端溫度補償范圍為-5 60°C。
數(shù)據(jù)采集單元3有1 路單端輸入，對信號調(diào)理單元2傳輸過來信號進(jìn)行同步高速采集(采樣率250KS/S)，具有板載FIFO (10MS)和16位A/D轉(zhuǎn)化器，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)化，并通過PCI總線同步傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?.中央處理單元4是整個系統(tǒng)的核心部分，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的最終的處理、運算。數(shù)據(jù)采集單元3連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)至中央處理單元4，中央處理單元4接收一組數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化一運算一解析一再運算一調(diào)整過程，最終轉(zhuǎn)換為一組可以準(zhǔn)確體現(xiàn)現(xiàn)場試驗的溫度數(shù)據(jù)。
直流電源單元5由DC/DC轉(zhuǎn)化器組成，首先將交流220V轉(zhuǎn)化為24V直流，經(jīng)過DC/ DC隔離濾波轉(zhuǎn)供給數(shù)據(jù)調(diào)理單元。
參考圖2本發(fā)明利用Iabview進(jìn)行軟件實現(xiàn)，首先將程序初始化，然后依次選擇工作方式、選擇配置方式、進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、將數(shù)據(jù)保存至數(shù)組和判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，判斷如果達(dá)到預(yù)設(shè)值就報警，如果不是繼續(xù)采集。數(shù)據(jù)采集完成后， 還有對數(shù)據(jù)的顯示和保存。數(shù)據(jù)顯示由數(shù)據(jù)的分離和解析、數(shù)據(jù)的運算、和數(shù)據(jù)系數(shù)調(diào)整三部分組成；數(shù)據(jù)的保存首先定義保存盤符、文件名，然后設(shè)置保存方式、保存位置、將固定的數(shù)據(jù)保存表頭文件寫入，形成一個完成的數(shù)據(jù)報表后輸出。
本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，按照信號與數(shù)據(jù)的流向從前到后依次包括，現(xiàn)場采集單元、信號調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集單元、中央處理單元和直流電源單元，其特征在于現(xiàn)場采集單元對現(xiàn)場的多點溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號調(diào)理單元將數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集單元的微信號進(jìn)行高頻調(diào)幅轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集單元將信號調(diào)理單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采集，然后將所得數(shù)據(jù)傳輸給中央處理單元，直流電源單元為信號調(diào)理單元提供滿足正常工作所需的直流電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場采集單元由探頭和數(shù)據(jù)線組成，測溫探頭貼于電纜表面或直插于電纜絕緣層中，與導(dǎo)體線芯充分接觸，用以感應(yīng)電纜表面或者導(dǎo)體的溫升變化；數(shù)據(jù)線外包繞鋁絲網(wǎng)，用于屏蔽外界干擾信號；現(xiàn)場采集單元的信號傳輸采用并聯(lián)傳輸方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，其特征在于， 所述信號調(diào)理單元采用一對一單通道數(shù)據(jù)采集模塊獨立工作方式，該模塊的測溫精度為士0. 3%FS，輸出紋波小于10mVp-p，冷端溫度補償范圍為-5飛0°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元有1 路單端輸入，對信號調(diào)理單元傳輸過來信號進(jìn)行同步高速采集，具有板載FIFO和16位A/D轉(zhuǎn)化器，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)化，并通過PCI總線同步傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)電纜載流量試驗用多點溫度檢測裝置，按照信號與數(shù)據(jù)的流向從前到后依次包括，現(xiàn)場采集單元、信號調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集單元、中央處理單元和直流電源單元，現(xiàn)場采集單元對現(xiàn)場的多點溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號調(diào)理單元將數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集單元的微信號進(jìn)行高頻調(diào)幅轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集單元將信號調(diào)理單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采集，然后將所得數(shù)據(jù)傳輸給中央處理單元，直流電源單元為信號調(diào)理單元提供滿足正常工作所需的直流電。本裝置能夠迅速、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測多點溫度，并通過并聯(lián)傳輸方式傳送至下一處理機構(gòu)，反映靈敏、結(jié)構(gòu)簡單；溫度點的數(shù)量可在試驗預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，根據(jù)試驗要求擴充，而不需要繁瑣的過程，提升了整個系統(tǒng)工作效率。
文檔編號G01K1/14GK102507044SQ20111033847
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者夏榮, 蒙紹新, 趙健康, 陳瑋 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院