專利名稱：一種交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用溫度檢測(cè)裝置，屬于在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及ー種載流量試驗(yàn)在線檢測(cè)用溫度采集裝置。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市用電需求的快速增長(zhǎng)，中國(guó)自1991年起開(kāi)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(xiǎn)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(méi)工程。這就為中國(guó)高壓XLPE電纜的發(fā)展與規(guī)模生產(chǎn)帶來(lái)良好的機(jī)遇.。1981年沈陽(yáng)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(chǎng)需求，90年代初，上海電纜廠開(kāi)始用立式交聯(lián)エ藝生產(chǎn)110KV交聯(lián)電纜，鄭州電纜(集団)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エ藝生產(chǎn)的220KV交聯(lián)電纜通過(guò)兩部鑒定，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，相繼已有十多條生產(chǎn)線。交聯(lián)聚こ烯絕緣電カ電纜由于具有良好的電氣性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，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(guò)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(guó)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。電カ電纜敷設(shè)范圍的劇增和進(jìn)度的加速，使得電カ負(fù)荷更加集中，負(fù)荷容量越來(lái)越大，因此其運(yùn)行的安全可靠性直接影響電カ系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。目前，我國(guó)各大城市如上海、北京、天津、廣州等地的城市電網(wǎng)中，XLPE電カ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増大，一些新的非常規(guī)的敷設(shè)方式也在實(shí)際中得到應(yīng)用，這些電纜線路的載流能力及運(yùn)行可靠性是電カ調(diào)度以及電纜運(yùn)行維護(hù)部門尤為關(guān)心的問(wèn)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(guò)絕緣材料最高允許溫度而確定的，對(duì)于交聯(lián)聚こ烯絕緣電カ電纜，電纜運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體最高允許溫度應(yīng)不超過(guò)90°C。因此，在載流量試驗(yàn)中精確測(cè)量不同電流下的溫度數(shù)據(jù)是對(duì)于交聯(lián)聚こ烯絕緣電力電纜載流能力最直觀、有效的方法。目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的載流量測(cè)溫技木，尤其是在敷設(shè)回路較多、測(cè)溫點(diǎn)極多的情況下，存在測(cè)溫系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測(cè)量精度和靈敏度不高、測(cè)量點(diǎn)擴(kuò)容難、硬件安裝不易等缺陷。目前涉及載流量溫度測(cè)量的專利文獻(xiàn)不多，例如申請(qǐng)?zhí)枮?00810061374. 9的架空輸電線路動(dòng)態(tài)載流量的監(jiān)測(cè)方法及其裝置的發(fā)明專利，涉及ー種架空輸電線路動(dòng)態(tài)載流量的監(jiān)測(cè)方法及其裝置。該專利采用專門的溫度測(cè)量裝置來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)定帶電的實(shí)際導(dǎo)線溫度和不帶電的同型導(dǎo)線溫度，提出用實(shí)際導(dǎo)線溫度和同型導(dǎo)線溫度替代動(dòng)態(tài)載流量計(jì)算中對(duì)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(dòng)，使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化。其實(shí)際測(cè)量精度和測(cè)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(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，以解決上述問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有載流量試驗(yàn)在線檢測(cè)裝置測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)溫點(diǎn)數(shù)量不能滿足試驗(yàn)需求、測(cè)溫系統(tǒng)龐大，擊穿損失破壞性大、測(cè)量精度和靈敏度不高的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種適用于各種電壓等級(jí)載流量試驗(yàn)用的方法和裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，按照信號(hào)與數(shù)據(jù)的流向從前到后依次包括，現(xiàn)場(chǎng)采集単元、信號(hào)調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集単元、中央處理單元和直流電源單元，其特征在干現(xiàn)場(chǎng)采集単元對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號(hào)調(diào)理單元將數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集単元的微信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)幅轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集單元將信號(hào)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(hào)調(diào)理単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(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)采集単元由探頭和數(shù)據(jù)線組成，測(cè)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(hào)；現(xiàn)場(chǎng)采集単元的信號(hào)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(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理單元采用一対一單通道數(shù)據(jù)采集模塊獨(dú)立工作方式，該模塊的測(cè)溫精度為±0. 3%FS，輸出紋波小于10mVp-p，冷端溫度補(bǔ)償范圍為-5飛(TC。如上所述的交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采 集単元有128路單端輸入，對(duì)信號(hào)調(diào)理單元傳輸過(guò)來(lái)信號(hào)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(duì)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)化，并通過(guò)PCI總線同步傳輸?shù)街醒胩?br> 理單元?！け緦?shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于能夠迅速、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測(cè)多點(diǎn)溫度，并通過(guò)并聯(lián)傳輸方式傳送至下ー處理機(jī)構(gòu)，反映靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；溫度點(diǎn)的數(shù)量可在試驗(yàn)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)要求擴(kuò)充，而不需要繁瑣的過(guò)程，提升了整個(gè)系統(tǒng)工作效率。目前正在運(yùn)行的系統(tǒng)用了 128個(gè)溫度點(diǎn)測(cè)量。另外，該系統(tǒng)采用了每個(gè)通道獨(dú)立工作模式，即使受到意外過(guò)電壓后擊穿，整個(gè)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I是本實(shí)用新型實(shí)施例的交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的Iabview軟件實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。參考圖1，本實(shí)用新型提供ー種適用于各個(gè)電壓等級(jí)的交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)在線監(jiān)測(cè)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，按照信號(hào)與數(shù)據(jù)流量從前到后的關(guān)系，依次包括，現(xiàn)場(chǎng)采集単元
I、信號(hào)調(diào)理單元2、數(shù)據(jù)采集単元3、中央處理單元4和直流電源單元7?，F(xiàn)場(chǎng)采集単元I用來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步采樣，并將其轉(zhuǎn)化為微電壓信號(hào)；數(shù)據(jù)采集単元2接收由現(xiàn)場(chǎng)采集単元I采集過(guò)來(lái)的微電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)隔離和増益放大將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集單元3可以識(shí)別的信號(hào)；數(shù)據(jù)采集単元3同步高速采集信號(hào)調(diào)理單元2發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)高速AD轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量后經(jīng)過(guò)PCI總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚韱卧? ;直流電源單元7用來(lái)為每塊信號(hào)調(diào)理單元2提供滿足正常工作的直流電；整個(gè)過(guò)程同時(shí)并列進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)采集単元I由探頭和數(shù)據(jù)線組成，測(cè)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(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)采集単元I的所有信號(hào)傳輸均采用并聯(lián)傳輸方式，保證信號(hào)傳遞的及時(shí)性。信號(hào)調(diào)理單元2采用一対一單通道數(shù)據(jù)采集模塊獨(dú)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(lái)放大信號(hào)和消除噪聲信號(hào)，提高提高數(shù)據(jù)可信度和系統(tǒng)的實(shí)用性。該模塊具有±0. 3%FS的測(cè)溫精度，輸出紋波小于10mVp-p，冷端溫度補(bǔ)償范圍為-5 60°C。數(shù)據(jù)采集単元3有128路單端輸入，對(duì)信號(hào)調(diào)理單元2傳輸過(guò)來(lái)信號(hào)進(jìn)行同步高速采集(采樣率250KS/s)，具有板載FIFO (1024S)和16位A/D轉(zhuǎn)化器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)化，并通過(guò)PCI總線同步傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?.中央處理單元4是整個(gè)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(yùn)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接收ー組數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化ー運(yùn)算ー解析一再運(yùn)算ー調(diào)整過(guò)程，最終轉(zhuǎn)換為ー組可以準(zhǔn)確體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的溫度數(shù)據(jù)。中央處理單元4包括數(shù)據(jù)顯示5及數(shù)據(jù)保存6。直流電源單元7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(guò)DC/DC隔離濾波轉(zhuǎn)供給數(shù)據(jù)調(diào)理単元。參考圖2本實(shí)用新型利用Iabview進(jìn)行軟件實(shí)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(bào)警，如果不是繼續(xù)采集。數(shù)據(jù)采集完成后，還有對(duì)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(yùn)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，形成ー個(gè)完成的數(shù)據(jù)報(bào)表后輸出。本說(shuō)明書(shū)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)有技木。
權(quán)利要求1.一種交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，按照信號(hào)與數(shù)據(jù)的流向從前到后依次包括，現(xiàn)場(chǎng)采集単元、信號(hào)調(diào)理單元、數(shù)據(jù)采集単元、中央處理單元和直流電源單元，其特征在于現(xiàn)場(chǎng)采集単元對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號(hào)調(diào)理單元將數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集單元的微信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)幅轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集單元將信號(hào)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(hào)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I所述的交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)采集單元由探頭和數(shù)據(jù)線組成，測(cè)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(hào)；現(xiàn)場(chǎng)采集単元的信號(hào)傳輸采用并聯(lián)傳輸方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，其特征在干，所述信號(hào)調(diào)理單元采用一対一單通道數(shù)據(jù)采集模塊獨(dú)立工作方式，該模塊的測(cè)溫精度為±0. 3%FS，輸出紋波小于10mVp-p，冷端溫度補(bǔ)償范圍為-5飛(TC。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元有128路單端輸入，對(duì)信號(hào)調(diào)理單元傳輸過(guò)來(lái)信號(hào)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(duì)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)化，并通過(guò)PCI總線同步傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?br> 專利摘要本實(shí)用新型涉及一種交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測(cè)裝置，按照信號(hào)與數(shù)據(jù)的流向從前到后依次包括，現(xiàn)場(chǎng)采集單元、信號(hào)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(chǎng)采集單元對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，信號(hào)調(diào)理單元將數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集單元的微信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)幅轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集單元將信號(hào)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(hào)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(cè)多點(diǎn)溫度，并通過(guò)并聯(lián)傳輸方式傳送至下一處理機(jī)構(gòu)，反映靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；溫度點(diǎn)的數(shù)量可在試驗(yàn)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)要求擴(kuò)充，而不需要繁瑣的過(guò)程，提升了整個(gè)系統(tǒng)工作效率。
文檔編號(hào)G01K1/14GK202485833SQ201120424648
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院