一种电力电缆绝缘过热检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力检测技术领域，特别是一种电力电缆绝缘过热检测装置。


背景技术：

2.近几年，随着城市化进程不断提高，加之城市核心区域供电高可靠性的要求，城市电网电缆化率持续攀升，高压电缆设备总量保持年均13％快速增长。
3.对应的，城市核心区地上通道资源会异常紧张，电力电缆通道路径批复难度与日俱增，连锁的导致地下电缆通道资源愈发紧张，不同电压等级电力电缆同通道密集敷设的情况不断增多，部分电缆通道前期建设未能充分考虑防火措施，高低压电缆同一通道、中性点非有效接地方式电缆的防火隔离措施尚未全部落实，光缆布置不规范、施工缺少有效管控，部分通道内火灾监测预警措施仍不完善。一旦发生因绝缘过热引发火灾原因导致的电缆通道特别是重要电缆通道的断面丧失事件或事故，将因此发生城镇大面积停电，从而造成恶劣的社会影响并导致难以估量的经济损失。
4.与此同时，每年进入电力系统的诸多防火类产品数量众多，防火性能也参差不齐。一旦劣质或防火性能不达标的的阻燃材料、封堵类等产品进入电缆地下通道内，将存在极大的安全隐患。与之相对应的，地下电力电缆通道资源随着电缆规模的急剧增加而变得更加紧张和拥挤，不同电压等级电力电缆特别是输、配电电缆通道密集敷设的情况不断增多，且配电电缆更易带故障运行一段时间，由此导致的种种防火、防过热问题依然突出，大面积停电风险始终存在。特别是在城市核心区域电缆化率高、负荷密集、供电保障要求高等情况下，若由于电缆过热等异常情况导致电缆通道断面丧失，将会造成极为恶劣的社会影响。
5.可以预见的是，电力电缆在电力系统中数目、覆盖面及运行环境将会面临更多疑难和棘手问题，其可靠稳定运行对电力系统意义重大。正常情况下，电力电缆制造工艺及制造材料、电缆附件制作工艺严格执行规程要求程度、电力系统过电压、负荷大小、敷设周围环境等均在正常和可控范围时，电力电缆一般不会发生电压致热型、电流致热型和综合致热型等常见的过热缺陷。否则，电力电缆线路很容易发生过热缺陷，严重时直接导致绝缘击穿并发生故障，产生严重后果。据不完全统计，电气火灾在2010-2019年重特大火灾中所占比例高达近50％，电力电缆及附件过热缺陷导致绝缘劣化或者由于电缆故障导致绝缘击穿等原因导致的电力电缆过热故障则约占整个电气火灾近60％。因此，针对发生在电缆绝缘材料过热乃至引发火灾之前的过热异常阶段开展准确和及时预警，对于发现排除电力电缆潜在性隐患、遏制故障面积扩大和保障电网、设备及人身财产安全等具有异常重要的意义。
6.然而，现阶段对于电缆过热缺陷检测仍停留在常规的红外和分布式光纤测温等手段进行。上述两种电力电缆本体温度检测方法存在如下弊端：
7.电力电缆带电运行时，若某部位发生温度异常，常规红外和分布式测温结果只能反映测试部位表面温度，难以准确反映电缆内部的实际温升情况，从而导致仪器实测温度的数据价值大打折扣，难以切实为现场运维工作提供有价值的试验数据支撑。


技术实现要素：

8.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种电力电缆绝缘过热检测装置，实现对电缆交联聚乙烯绝缘材料过热程度的现场快速评估。
9.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
10.一种电力电缆绝缘过热检测装置，包括通过数据连接线连接的用于对电缆过热产生的特征气体进行检测的检测机构和用于对检测气体进行分析的检测主机；所述检测机构包括设置在软性布料上的传感器阵列，传感器阵列的输出端连接检测机构的输入端；所述检测主机上设置有用于显示有害气体含量的第一显示屏、用于显示评估结果的第二显示屏和用于启动检测主机的启动按钮，检测主机的内部设置有控制器，启动按钮的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端分别连接第一显示屏和第二显示屏的输入端。
11.上述一种电力电缆绝缘过热检测装置，所述传感器阵列为3
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5阵列的气体检测传感器。
12.上述一种电力电缆绝缘过热检测装置，位于横向的相邻气体检测传感器的布置间距为1m。
13.上述一种电力电缆绝缘过热检测装置，所述检测主机内还设置有用于将检测结果上传到智能管控平台的通讯单元。
14.由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
15.本实用新型能够辅助现场运维人员快速判断电力电缆交联聚乙烯绝缘材料的过热程度，实现了对电缆交联聚乙烯绝缘材料过热程度的现场快速评估，为电力电缆后期过热故障提供信息预警及对应的处置建议，为电力电缆线路安全稳定运行保驾护航。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构框图；
17.图2为本实用新型所述检测机构的结构示意图；
18.图3为本实用新型所述的控制器的电路图；
19.图4为本实用新型所述的通讯单元的电路图。
20.其中：1.检测主机、2.数据连接线、3.检测机构、4.第一显示屏、5.第二显示屏、6.启动按钮、7.传感器阵列、8.智能管控平台。
具体实施方式
21.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。
22.一种电力电缆绝缘过热检测装置，其结构框图如图1所示，包括检测主机1和检测机构3，检测主机1和检测机构3通过数据连接线2连接，进行检测数据的传输。
23.检测机构3包括传感器阵列7，传感器阵列设置在软性布料上，用来对电缆过热产生的特征气体进行检测，传感器阵列7的输出端通过数据连接线2连接检测主机1的输入端。
24.传感器阵列7为3
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5阵列的气体检测传感器，将这些气体检测传感器有序的镶嵌在特制的软性布料上，位于横向的相邻气体检测传感器的布置间距设定为1m，可以覆盖2-3米临近的电缆本体检测需求，竖向的气体检测传感器可根据现场不同截面电力电缆外径自行布置，更为灵活并贴近现场运维实际情况。
25.检测主机1上设置有第一显示屏4、第二显示屏5和启动按钮6，第一显示屏4用来显示有毒有害气体的含量，第二显示屏5用来显示评估结果，启动按钮6用来启动检测主机进行检测，检测主机1的内部设置有控制器，启动按钮的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端分别连接第一显示屏和第二显示屏的输入端。本实用新型中控制器的电路图如图3所示，采用stm8l052r8t6芯片来进行信号的处理。
26.检测主机1内还设置有通讯单元，用来将检测的结果上传到智能管控平台8，工作人员可以通过智能管控平台8获取检测结果，以便于进行后续的分析和诊断。本实用新型中通讯单元的电路图如图4所示，采用max232芯片将检测的结果上传到智能管控平台上，通讯单元的9脚和10脚分别连接控制器的14脚和15脚，来接收控制器发出的信号。
27.本实用新型在现场使用时，将检测机构与检测主机通过数据连接线连接后，将检测机构直接绕包在测试电缆对象的指定部位，并启动检测主机上的启动按钮，检测主机便开始测量并在第一显示屏和第二显示屏上显示对应的测试结果，并通过通讯单元将检测结果上传到智能管控平台上，工作人员可远程对检测结果进行分析和诊断。


技术特征：
1.一种电力电缆绝缘过热检测装置，其特征在于：包括通过数据连接线(2)连接的用于对电缆过热产生的特征气体进行检测的检测机构(3)和用于对检测气体进行分析的检测主机(1)；所述检测机构(3)包括设置在软性布料上的传感器阵列(7)，传感器阵列的输出端连接检测机构的输入端；所述检测主机(1)上设置有用于显示有害气体含量的第一显示屏(4)、用于显示评估结果的第二显示屏(5)和用于启动检测主机的启动按钮(6)，检测主机(1)的内部设置有控制器，启动按钮的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端分别连接第一显示屏和第二显示屏的输入端。2.根据权利要求1所述的一种电力电缆绝缘过热检测装置，其特征在于：所述传感器阵列(7)为3
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5阵列的气体检测传感器。3.根据权利要求2所述的一种电力电缆绝缘过热检测装置，其特征在于：位于横向的相邻气体检测传感器的布置间距为1m。4.根据权利要求1所述的一种电力电缆绝缘过热检测装置，其特征在于：所述检测主机(1)内还设置有用于将检测结果上传到智能管控平台(8)的通讯单元。

技术总结
本实用新型公开了一种电力电缆绝缘过热检测装置，包括通过数据连接线连接的检测机构和检测主机；所述检测机构包括设置在软性布料上的传感器阵列，传感器阵列的输出端连接检测机构的输入端；所述检测主机上设置有第一显示屏、第二显示屏和启动按钮，检测主机的内部设置有控制器，启动按钮的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端分别连接第一显示屏和第二显示屏的输入端。本实用新型能够辅助现场运维人员快速判断电力电缆交联聚乙烯绝缘材料的过热程度，实现了对电缆交联聚乙烯绝缘材料过热程度的现场快速评估，为电力电缆后期过热故障提供信息预警及对应的处置建议，为电力电缆线路安全稳定运行保驾护航。缆线路安全稳定运行保驾护航。缆线路安全稳定运行保驾护航。


技术研发人员：周中锋 商文霞 郑剑 张晓宽 刘行行
受保护的技术使用者：河北建投能源科学技术研究院有限公司
技术研发日：2021.09.03
技术公布日：2022/3/8