電力電纜智能接地箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力電纜智能接地箱，包括電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱、安裝于接地箱內(nèi)的信號(hào)采集終端、A、B、C三相線上各一只電流互感器、天線和用于供電的取能電流互感器；信號(hào)采集終端包括過流保護(hù)模塊、電流采樣模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、信號(hào)處理模塊、GPRS模塊和電源模塊；信號(hào)采集終端接收由3只電流互感器經(jīng)過流保護(hù)模塊和電流采樣模塊處理后的電流采樣信息及溫度、濕度傳感器傳輸?shù)臏貪穸刃畔⑦M(jìn)行處理，并將相關(guān)信息無線發(fā)送給供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方便，成本較低，易于推廣，使用時(shí)能夠有效提高電纜在線監(jiān)測(cè)的有效性和準(zhǔn)確性，保證供電電網(wǎng)的安全。
【專利說明】電力電纜智能接地箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電纜運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種電力電纜智能接地箱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，電力電纜作為城市電網(wǎng)中的重要設(shè)備，發(fā)展速度極快，而且城市電力電纜通常采用入地的布設(shè)方法。城市電纜在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生故障的原因之一為電力電纜的接地系統(tǒng)故障，其占到電纜故障的21%，電力電纜的外護(hù)套在使用過程中容易因外力損傷、化學(xué)腐蝕、雷電過電壓或系統(tǒng)過電壓的等原因，導(dǎo)致護(hù)套絕緣破損造成一點(diǎn)或多點(diǎn)接地，從而破壞高壓電纜金屬護(hù)套的接地系統(tǒng)，引起電纜金屬護(hù)套感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的失衡，導(dǎo)致金屬護(hù)套與大地形成較大的環(huán)流，附加線損增加、電纜溫度增高；長(zhǎng)期如此還會(huì)危及主絕緣、縮短電纜線路的正常運(yùn)行壽命，影響線路的安全運(yùn)行。
[0003]為防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，通常采用電纜接地箱進(jìn)行保護(hù)。常見的電纜接地箱主要有電纜護(hù)層直接接地箱、電纜護(hù)層保護(hù)接地箱和電纜交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱。電纜護(hù)層直接接地箱的內(nèi)部含有連接銅排、銅端子等，用于電纜護(hù)層的直接接地，內(nèi)部無需安裝電纜護(hù)層保護(hù)器。電纜護(hù)層保護(hù)接地箱和電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱內(nèi)含有電纜護(hù)層保護(hù)器、連接銅排、銅端子等，用于電纜護(hù)層的保護(hù)接地。當(dāng)前，電力電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)逐步得到應(yīng)用，但目前的電力電纜接地箱，還不能有效適應(yīng)電力電纜在各種環(huán)境下的在線監(jiān)測(cè)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、實(shí)現(xiàn)方便、易于推廣、使用時(shí)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)點(diǎn)的電纜接地狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)且在出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)上傳異常信息，從而可有效提高電力電纜在線監(jiān)測(cè)的有效性和可靠性、保障供電安全的電力電纜智能接地箱。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的電力電纜智能接地箱，包括電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱，上述的電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱具有密封的箱體，箱體內(nèi)設(shè)有3根交叉設(shè)置的橋接銅排；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:還包括信號(hào)采集終端、A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器、天線和取能電流互感器；A相電流互感器、B相電流互感器和C相電流互感器在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱的3根交橋接銅排上分別各設(shè)置I只；
上述的信號(hào)采集終端固定設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱內(nèi)；信號(hào)采集終端包括過流保護(hù)模塊、電流采樣模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、信號(hào)處理模塊、GPRS模塊和電源模塊；
信號(hào)采集終端的過流保護(hù)模塊設(shè)有第一采樣電流信號(hào)輸入端、第二采樣電流信號(hào)輸入端、第三米樣電流信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；電流米樣模設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；溫度傳感器和濕度傳感器分別設(shè)有信號(hào)輸出端；信號(hào)處理模塊設(shè)有電流采樣信號(hào)輸入端、溫度信號(hào)輸入端、溫度信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；GPRS模塊設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；上述的過流保護(hù)模塊的第一采樣電流信號(hào)輸入端、第二采樣電流信號(hào)輸入端和第三采樣電流信號(hào)輸入端分別與A相電流互感器、B相電流互感器和C相電流互感器對(duì)應(yīng)信號(hào)電連接；電流采樣模塊的信號(hào)輸入端與過流保護(hù)模塊的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊的電流采樣信號(hào)輸入端與電流采樣模塊的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊的溫度信號(hào)輸入端與溫度傳感器的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊的濕度信號(hào)輸入端與濕度傳感器的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；GPRS模塊的信號(hào)輸入端與信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；GPRS模塊的信號(hào)輸出端與天線信號(hào)電連接；電源模塊與取能電流互感器電連接；電源模塊為其他各模塊提供工作電源。
[0006]進(jìn)一步的方案是:上述的電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱的箱體為方形箱體，箱體包括上蓋；上蓋上設(shè)有上下貫通的線路通過孔；上述的天線的下端以及取能電流互感器的輸出電線穿過電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱的箱體上蓋上的線路通過孔后密封。
[0007]進(jìn)一步的方案是::上述的A相電流互感器、B相電流互感器和C相電流互感器為L(zhǎng)MZK1-10, 600/5,0.5級(jí)型電流互感器。
[0008]進(jìn)一步的方案還有:上述的取能電流互感器設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱的箱體外的輸電線路的母線上；取能電流互感器為L(zhǎng)XK-Φ 180，800/1，IOW型電流互感器。
[0009]本發(fā)明具有積極的效果:(I)本發(fā)明的電力電纜智能接地箱，通過在現(xiàn)有的電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱內(nèi)增設(shè)信號(hào)采集終端、增加天線和取能電流互感器，實(shí)現(xiàn)方便，成本較低，易于推廣。(2)本發(fā)明的電力電纜智能接地箱，使用時(shí)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)所在的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的接地母線的電流信息及箱體內(nèi)的溫度和濕度信息，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)，其顯著增大發(fā)送給供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的信息頻率，供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員發(fā)現(xiàn)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的異常信息后，可方便快捷地作出及時(shí)相應(yīng)處理，從而能夠有效提高電纜在線監(jiān)測(cè)的有效性和準(zhǔn)確性，保證供電電網(wǎng)的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略了電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱的箱體的前蓋未畫出；
圖2為圖1中的信號(hào)采集終端的電路結(jié)構(gòu)框圖，圖中還顯示了其與圖1中A、B、C三相電流互感器、天線以及取能電流互感器的電連接關(guān)系；
圖3為本發(fā)明的一種應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]上述附圖中的附圖標(biāo)記如下:
電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I，橋接銅排11，
信號(hào)采集終端2，過流保護(hù)模塊21，電流采樣模塊22，溫度傳感器23，濕度傳感器24，信號(hào)處理模塊25，GPRS模塊26，電源模塊27，
A相電流互感器3，
B相電流互感器4，
C相電流互感器5，
天線6,
取能電流互感器7?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013](實(shí)施例1)
見圖1和圖2，本實(shí)施例的電力電纜智能接地箱，主要由電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱1、信號(hào)采集終端2、A相電流互感器3、B相電流互感器4、C相電流互感器5、天線6和取能電流互感器7組成。
[0014]電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I為現(xiàn)有技術(shù)的接地箱，在此不多敘述。電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I具有方形的密封箱體，箱體包括上蓋，上蓋上設(shè)有上下貫通的線路通過孔；箱體內(nèi)設(shè)有3根交叉設(shè)置的橋接銅排11。
[0015]信號(hào)采集終端2固定設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I內(nèi)的左上部。信號(hào)采集終端2主要由過流保護(hù)模塊21、電流采樣模塊22、溫度傳感器23、濕度傳感器24、信號(hào)處理模塊25、GPRS模塊26和電源模塊27組成。信號(hào)處理模塊25主要由MSP430型號(hào)的MCU組成。
[0016]信號(hào)采集終端2的過流保護(hù)模塊21設(shè)有第一采樣電流信號(hào)輸入端、第二采樣電流信號(hào)輸入端、第三采樣電流信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；電流采樣模22設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；溫度傳感器23和濕度傳感器24分別設(shè)有信號(hào)輸出端；信號(hào)處理模塊25設(shè)有電流米樣信號(hào)輸入端、溫度信號(hào)輸入端、溫度信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；GPRS模塊26設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端。
[0017]過流保護(hù)模塊21的第一采樣電流信號(hào)輸入端、第二采樣電流信號(hào)輸入端和第三采樣電流信號(hào)輸入端分別與A相電流互感器3、B相電流互感器4和C相電流互感器5對(duì)應(yīng)信號(hào)電連接；電流采樣模塊22的信號(hào)輸入端與過流保護(hù)模塊21的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊25的電流采樣信號(hào)輸入端與電流采樣模塊22的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊25的溫度信號(hào)輸入端與溫度傳感器23的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊25的濕度信號(hào)輸入端與濕度傳感器24的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；GPRS模塊26的信號(hào)輸入端與信號(hào)處理模塊25的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；GPRS模塊26的信號(hào)輸出端與天線6信號(hào)電連接；電源模塊27為其他各模塊提供工作電源。電源模塊27與取能電流互感器7電連接，電源模塊27將取能電流互感器7提供的電能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓輸出。
[0018]A相電流互感器3、B相電流互感器4和C相電流互感器5在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I的3根交橋接銅排11上分別各設(shè)置I只。本實(shí)施例中，A相電流互感器3、B相電流互感器4和C相電流互感器5均優(yōu)選采用LMZK1-10，600/5,0.5級(jí)型電流互感器。
[0019]天線6設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I的箱體上蓋的一側(cè)。
[0020]取能電流互感器7本實(shí)施例中優(yōu)選采用LXK-Φ 180，800/1，IOW型電流互感器。取能電流互感器7設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I的箱體外的輸電線路的母線上；取能電流互感器7的輸出電線以及天線6的下端穿過電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱I的箱體上蓋上的線路通過孔后弓I入箱體內(nèi)，再將電路通過孔密封。
[0021]參見圖3，本實(shí)施例電力電纜智能接地箱，其工作原理和工作過程簡(jiǎn)述如下:
本實(shí)施例的電力電纜智能接地箱，其工作時(shí)，由取能電流互感器7從電纜母線上取得
電能，通過信號(hào)采集終端2的電源模塊27為其提供工作電源。這種供電的方式較之電池等供電方式的優(yōu)勢(shì)在于供電方便，省去了更換電池等管理上的麻煩。工作時(shí)，A相電流互感器3、B相電流互感器4和C相電流互感器5實(shí)時(shí)采集ABC三相的接地母線的電流信號(hào)，經(jīng)信號(hào)采集終端2的過流保護(hù)模塊21防過電流處理后再經(jīng)電流采樣模塊22采樣后傳輸給信號(hào)處理模塊25處理；溫度傳感器23和濕度傳感器24分別采集箱體內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度和濕度信息并傳輸給信號(hào)處理模塊25處理；信號(hào)處理模塊25的單片機(jī)按照設(shè)定程序?qū)λ邮盏男盘?hào)進(jìn)行分析處理，并將處理后的信息按照設(shè)定的頻率經(jīng)GPS模塊26和天線6無線發(fā)送給供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)某一臺(tái)本實(shí)施例的電力電纜智能接地箱發(fā)現(xiàn)其監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)，其顯著增大(一般為常態(tài)的5倍左右)發(fā)送給供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的信息頻率，供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員發(fā)現(xiàn)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的異常信息后，方便即時(shí)做出相應(yīng)的處理。
[0022]綜上，本實(shí)施例的電力電纜智能接地箱，通過在現(xiàn)有的電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱內(nèi)增設(shè)信號(hào)采集終端、增加天線和取能電流互感器，實(shí)現(xiàn)方便，成本較低，易于推廣；其使用時(shí)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)所在的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的接地母線的電流信息及箱體內(nèi)的溫度和濕度信息，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)，其顯著增大發(fā)送給供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的信息頻率，供電部門后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員發(fā)現(xiàn)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的異常信息后，可方便快捷地做出及時(shí)相應(yīng)處理，從而能夠有效提高電纜在線監(jiān)測(cè)的有效性和準(zhǔn)確性，保證供電電網(wǎng)的安全。
[0023]以上實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的說明，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對(duì)應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電力電纜智能接地箱，包括電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)，所述的電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)具有密封的箱體，箱體內(nèi)設(shè)有3根交叉設(shè)置的橋接銅排(11);其特征在于:還包括信號(hào)采集終端(2)、A相電流互感器(3)、B相電流互感器(4)、C相電流互感器(5)、天線(6)和取能電流互感器(7) ;A相電流互感器(3)、B相電流互感器(4)和C相電流互感器(5 )在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)的3根交橋接銅排(11)上分別各設(shè)置I只； 所述的信號(hào)采集終端(2)固定設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)內(nèi)；信號(hào)采集終端(2)包括過流保護(hù)模塊(21)、電流采樣模塊(22)、溫度傳感器(23)、濕度傳感器(24)、信號(hào)處理模塊(25 )、GPRS模塊(26 )和電源模塊(27 ); 信號(hào)采集終端(2)的過流保護(hù)模塊(21)設(shè)有第一采樣電流信號(hào)輸入端、第二采樣電流信號(hào)輸入端、第三采樣電流信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；電流采樣模塊(22)設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；溫度傳感器(23)和濕度傳感器(24)分別設(shè)有信號(hào)輸出端；信號(hào)處理模塊(25)設(shè)有電流米樣信號(hào)輸入端、溫度信號(hào)輸入端、溫度信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；GPRS模塊(26)設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端； 所述的過流保護(hù)模塊(21)的第一采樣電流信號(hào)輸入端、第二采樣電流信號(hào)輸入端和第三采樣電流信號(hào)輸入端分別與A相電流互感器(3)、B相電流互感器(4)和C相電流互感器(5 )對(duì)應(yīng)信號(hào)電連接；電流采樣模塊(22 )的信號(hào)輸入端與過流保護(hù)模塊(21)的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊(25)的電流采樣信號(hào)輸入端與電流采樣模塊(22)的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊(25)的溫度信號(hào)輸入端與溫度傳感器(23)的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；信號(hào)處理模塊(25)的濕度信號(hào)輸入端與濕度傳感器(24)的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；GPRS模塊(26)的信號(hào)輸入端與信號(hào)處理模塊(25)的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；GPRS模塊(26 )的信號(hào)輸出端與天線(6 )信號(hào)電連接；電源模塊(27 )與取能電流互感器(7 )電連接；電源模塊(27)為其他各模塊提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜智能接地箱，其特征在于:所述的電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)的箱體為方形箱體，箱體包括上蓋；上蓋上設(shè)有上下貫通的線路通過孔；所述的天線(6)的下端以及取能電流互感器(7)的輸出電線穿過電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)的箱體上蓋上的線路通過孔后密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜智能接地箱，其特征在于:所述的A相電流互感器(3)、B相電流互感器(4)和C相電流互感器(5)為L(zhǎng)MZK1-10，600/5,0.5級(jí)型電流互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜智能接地箱，其特征在于:所述的取能電流互感器(7)設(shè)置在電纜護(hù)層交叉互聯(lián)保護(hù)接地箱(I)的箱體外的輸電線路的母線上；取能電流互感器(7)為L(zhǎng)XK-Φ 180，800/1，IOW型電流互感器。
【文檔編號(hào)】H02G15/00GK103852694SQ201410124387
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】朱輝, 杜健, 劉茜倩, 蔣鵬 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司常州供電公司, 江蘇省電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司