一种导体测温型电缆中间接头装置及温度数据采集方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种导体测温型电缆中间接头装置及温度数据采集方法，使用传感器对电缆导体进行直接测温，完成温度信息采集后，发送给传输装置，并通过Lora协议自组网通信，将温度信息发送至数据集中收发器，不再依赖于公网，扩大了应用场景。用传感器对电缆导体进行直接测温，实时监测电缆连接部位的温度变化情况，真实地反映了检测点的实时温度，并由设置在外部的传输装置读取后发送至监控中心，对电缆的电场分布没有任何影响。检测到的温度信息，结合后台温度监控系统，当导体的运行温度超过预警温度值时，系统自动告警，运行部门及时采取适当的措施，可避免由于温度升高而引起电缆故障，保证电网的安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种导体测温型电缆中间接头装置及温度数据采集方法
本专利技术属于电缆中间接头测温领域，具体涉及一种导体测温型电缆中间接头装置及温度数据采集方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，电力的需求也在不断增加。现代社会的生产生活每时每刻都离不开对电的需求，城市供电线路主要是采用电力电缆网络（电网），由金属制成的电缆导体承担电能运输的功能。每一次电网运行故障都会扰乱社会的正常生产和生活，所以电网的安全运行具有相当高的重要性。电网包含电缆，电缆通常包括外层的绝缘层和内部的电缆导体，电流主要通过电缆导体进行传输，但一根电缆，因为总是需要接出分支，或接入分支，故具有大量的中间接头部位。而中间接头部位需要现场人员制作，质量参差不齐，故而往往都是电缆故障的来源地。而因为电缆接头处的温度是连续而缓慢变化的，故当发生过热时，只需要及时检测到温度升高，那么还是有较长的时间来采取措施避免事故发生的。因此对电力电缆接头处的温度进行实时监测，在防止电网发热中，就具有非常重要的价值。并且，随着电压的升高，供电的范围扩大，单支电缆线路的分支增多，相应地，容易发热的电缆接头，也越多。因此如何对电缆导体，尤其是接头处，在载电运行时的当地温度进行实时检测，对运检部门来说，就显得十分关键和重要。在电力系统中，无论是低压线路还是高压线路，电缆导体均与外部有绝缘隔离。电压越高，绝缘层和屏蔽层就越厚，而当电压超过3kV时，绝缘层外还会设计半导电层进行电场均化，这就对检测电缆导体的温度带来负面影响。在现有技术中，电缆中间接头的测温型产品多数是采用间接测温的方法，即在电缆的外表面进行测温，再通过理论计算反推到内部电缆导体的温度。这种技术方案，因为不需要考虑将温度信息号穿透电缆的外表面，故而相对比较方便，但是存在以下两种缺陷：1.准确度低，不同的外部环境和产品结构计算方法都存在差异，但在实际应用中不可能进行一一订制，这就使得计算结果的准确性大打折扣;2.时效性差，从发热开始，到将温度信息传导到外部的接收站，需要相当长的过程。故而这种技术方案的实用效果，不具备实际的工程价值。另外一种方案是，采用直接测温的方式，在电缆导体的表面不同位置贴附多个温度传感器，温度传感器再将温度信息无线发送至接收站，从而实时直接检测到电缆导体的温度。因为直接测温，检测的准确性得到了大大提高，但是在实际操作中，如何让直接贴附在电缆导体上的传感器，主要是温度传感器，所检测到的温度信息，穿透电缆导体外部的绝缘层及屏蔽层，再发送至接收站，却是十分困难的。同时在现有技术中，因为所述传感器是被完全包覆在电缆中间接头的结构内部，安装完成后无法更换，故对于传感器的稳定性和免维护的要求就非常高。如何将采集到的电缆导体的温度信息传输到电缆的外部是当前直接实时监测电缆导体的温度技术的难点之一。而实际上，将温度信息在电缆外部，再传送到接收站，这中间的数据传输技术，也是需要解决的难点之一。在目前运营的技术方案中，多采用基于无线公网运营商提供的4G、5G或NB-IoT等各类方案，在使用该类技术方案时，传输的数据量小，在无线公网覆盖不到的区域，例如在城市地下输电网络，或偏远的新能源电站网络，现有的电缆中间接头产品自然也无法使用。这就极大地限制了现有的电缆中间接头产品的应用。另外，目前绝大多数电力电缆是用于交流电的传输，中压电缆国内偏向于采用三芯结构。三芯电缆无法通过自取电方式来支持各类设备的工作，也是造成许多装置无法在中压电缆使用的重要原因。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种导体测温型电缆中间接头装置及温度数据采集方法，旨在解决现有技术中，当电缆中间接头装置使用传感器直接贴合电缆导体检测温度时，所检测到的温度信息很难穿过电缆导体外部的绝缘层及屏蔽层，及发送至接收站进行处理时受限于通信网络覆盖范围的问题。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：本专利技术首先公开了一种导体测温型电缆中间接头装置，应用于单芯电缆或三芯电缆，其中，所述电缆中间接头装置包括：接头本体，所述接头本体包括中间接头铠装和防水层，中间接头铜网,橡胶预制件;导体连接管，所述导体连接管用于连接电缆导体;至少一个传感器，分散设置于所述导体连接管的外壁面、和/或贴附于所述电缆导体的外表面并位于所述导体连接管一侧或两侧，用于采集所述电缆导体的温度信息；至少一个安装于所述橡胶预制件一侧或两侧的传输装置，所述传输装置从所述传感器接收所述温度信息，并通过自组网的Lora协议通信，将所述温度信息发送至一数据集中收发器，所述数据集中收发器用于接收所述温度信息后发送至一监控中心。优选地，所述传感器设置于所述导体连接管的外壁面或贴附于所述电缆导体的外表面后，总体高度小于等于所述接头本体的内径。优选地，所述电缆中间接头装置还包括包裹所述导体连接管，用于均匀电场的导体屏蔽罩；所述传感器内嵌于所述导体屏蔽罩，与所述导体屏蔽罩组合成一体；和/或所述传感器贴附于所述电缆导体的外表面并位于所述导体屏蔽罩的一侧或两侧。进一步优选地，所述传感器内嵌于所述导体屏蔽罩或设置于所述导体屏蔽罩一侧或两侧后，传感器高度不大于屏蔽罩外径。进一步优选地，其特征在于，所述传感器包括用于采集所述电缆导体的温度信息采集电偶、和用于送出采集的所述温度信息的信息发送单元和传感器自感应取电单元；所述传感器自感应取电单元为所述温度信息采集电偶和所述信息发送单元供电。更进一步优选地，所述信息传输单元包括无线信息发送装置优选地，所述传输装置位于所述橡胶预制件外侧，所述中间接头铠装和防水层内部。进一步优选地，所述传输装置还包括通讯单元和传输装置自感应取电单元，所述传输装置自感应取电单元为通讯单元供电，所述通讯单元包括用于从所述传感器上接收所述温度信息的接收单元和用于无线发送所述温度信息至所述数据集中收发器的发送单元。更优选地，所述传输装置还包括信号放大单元，用于增加温度信号的强度。更进一步优选地，所述传输装置通过扩频Lora协议通信，将所述温度信息发送至所述数据集中收发器。优选地，所述传感器设置于所述传输装置的感知范围内。更优选地，所述传感器与所述传输装置的距离不超过1000mm。本专利技术还公开了所述电缆中间接头装置的温度数据采集方法，其中，包括步骤：a.设置传感器于所述电缆导体的外表面、或所述导体连接管的外壁面、或内嵌于所述导体屏蔽罩；b.安装所述传输装置于所述橡胶预制件的一侧或两侧，在所述电缆导体的长度方向上，各个所述传感器位于所述传输装置的感知范围内；c.所述传感器实时采集电缆导体的实时温度信息并发送至所述传输装置；d.所述传输装置接收所述温度信息；e.所述传输装置无线发送所述温度信息至所述数据集中收发器；f.所述数据集中收发器发送所述温度信息至监控中心。优选地，所述传感器无线发送所述温度信息至所述传输装置。更优选地，所述数据集中收发器通过无线或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导体测温型电缆中间接头装置，应用于单芯电缆或三芯电缆，其特征在于，所述导体测温型电缆中间接头装置包括：/n接头本体，所述接头本体包括中间接头铠装和防水层，中间接头铜网,橡胶预制件;/n导体连接管，所述导体连接管用于连接电缆导体;/n至少一个传感器，分散设置于所述导体连接管的外壁面、和/或贴附于所述电缆导体的外表面并位于所述导体连接管一侧或两侧，用于采集所述电缆导体的温度信息；/n至少一个安装于所述橡胶预制件一侧或两侧的传输装置，所述传输装置从所述传感器接收所述温度信息，并通过自组网的Lora协议通信，将所述温度信息发送至一数据集中收发器，所述数据集中收发器用于接收所述温度信息后发送至一监控中心。/n

【技术特征摘要】
1.一种导体测温型电缆中间接头装置，应用于单芯电缆或三芯电缆，其特征在于，所述导体测温型电缆中间接头装置包括：
接头本体，所述接头本体包括中间接头铠装和防水层，中间接头铜网,橡胶预制件;
导体连接管，所述导体连接管用于连接电缆导体;
至少一个传感器，分散设置于所述导体连接管的外壁面、和/或贴附于所述电缆导体的外表面并位于所述导体连接管一侧或两侧，用于采集所述电缆导体的温度信息；
至少一个安装于所述橡胶预制件一侧或两侧的传输装置，所述传输装置从所述传感器接收所述温度信息，并通过自组网的Lora协议通信，将所述温度信息发送至一数据集中收发器，所述数据集中收发器用于接收所述温度信息后发送至一监控中心。


2.根据权利要求1所述的电缆中间接头装置，其特征在于，所述传感器设置于所述导体连接管的外壁面或贴附于所述电缆导体的外表面后，总体高度小于等于所述接头本体的内径。


3.根据权利要求1所述的电缆中间接头装置，其特征在于，所述电缆中间接头装置还包括包裹所述导体连接管，用于均匀电场的导体屏蔽罩；
所述传感器内嵌于所述导体屏蔽罩，与所述导体屏蔽罩组合成一体；
和/或所述传感器贴附于所述电缆导体的外表面并位于所述导体屏蔽罩的一侧或两侧。


4.根据权利要求3所述的电缆中间接头装置，其特征在于，所述传感器内嵌于所述导体屏蔽罩或设置于所述导体屏蔽罩一侧或两侧后，传感器高度不大于屏蔽罩外径。


5.根据权利要求1-4任一项所述的电缆中间接头装置，其特征在于，所述传感器包括用于采集所述电缆导体的温度信息采集电偶、和用于送出采集的所述温度信息的信息发送单元和传感器自感应取电单元；所述传感器自感应取电单元为所述温度信息采集电偶和所述信息发送单元供电。


6.根据权利要求5所述的电缆中间接头装置，其特征在于，所述信息传输单元包括无线信息发送装置。


7.根据权利要求1-4所述的电缆中间接头装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲华，
申请(专利权)人：益慈上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31