基于柔性罗氏线圈的便携式高压电缆接地电流

1设计思路与目标

1.1设计思路

传统的在线监测装置现场施工复杂,缺少现场就地显示,不便携带且取电方式较为复杂,这直接降低了电网的智能化程度。因此,本设计要解决的技术问题如下:提供一种基于柔性罗氏线圈的便携式高压电缆接地电流智能监测装置,将高压电缆接地电流在线监测装置和现场运维使用的接地电流检测仪的功能结合,使得装置既能够实现在线监测功能,又具有便携仪表功能。本次设计的基本思路如下:

(1）设计一种接地电流监测装置,包含中央处理器、罗氏线圈、通用异步收发传输器,柔性罗氏线圈通过通用异步收发传输器连接中央处理器进行接地电流感应信号传输。

(2）电流监测装置包括4个模块:

1）无线通信模块。无线通信模块与中央处理器电连接,将无线通信模块集成到设备中,能够实现在重点电缆阶段性在线监测,同时把采集数据上传到综合监控平台,实现对高压电缆的重症监护。

2）电池电源模块。电池电源模块为大容量锂电池模块,可以为设备至少供电一个月,采用低功耗处理装置和大容量电池模块,可以解决传统监测设备取电限制,能适应各种监测环境。

3）存储模块。存储模块为大容量高速率存储模块,采用的存储模块具有存储速度快和大容量的特点,可以满足日常运维数据存储和上传功能,同时在现场无限网络信号弱时可以先存储,信号好时上传或导出。

4）就地显示模块。就地显示模块为LCD显示模块,能够实时显示监测结果,显示报警、提示操作等功能。

1.2设计目标

本次设计要达到如下目标:采用罗氏线圈为轻便大口径柔性传感器,既便于安装又便于携带,同时能够适应各种电缆直径,将感应信号传输到中央处理器,实现对高压电缆接地电流的采集。将高压电缆接地电流在线监测装置和现场运维使用的接地电流检测仪的功能结合,这样在现场运维遇到异常后还可以建立阶段性重症监护系统,改善电网运维效率和运维效果。

2设计图纸与说明

2.1设计结构图与说明

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。如图1所示,该接地电流监测装置包含中央处理器、罗氏线圈、通用异步收发传输器,柔性罗氏线圈通过通用异步收发传输器连接中央处理器进行接地电流感应信号传输。

2.2设计实例图与说明

该高压电缆接地电流采集装置具有便携、可就地显示、可阶段性在线监测的功能,具体设计实例如图2所示。

如图1、图2所示,监测装置包括中央处理器1和柔性罗氏线圈3,柔性罗氏线圈3与中央处理器1电连接。柔性罗氏线圈3为大口径、高量程、柔性罗氏线圈,并且柔性罗氏线圈3通过通用异步收发传输器(UART）与中央处理器1电连接。

(1）无线通信模块。本实例中无线通信模块6与中央处理器1电连接,并且无线通信模块6还与数据处理中心通信连接,用于实时向数据处理中心传输监测数据。

(2）电池电源模块。接地电流监测装置还包括电源模块2,本实例中电源模块2与中央处理器1电连接,可提供大容量电池,实现阶段性在线监测功能。

(3）存储模块与就地显示模块。本实例中接地电流监测装置还包括存储模块4和显示模块5,存储模块4提供检测或监测数据存储功能,实现运维检测数据实时上传数据中心,并可在通信信号弱时存储,信号恢复时上传:显示模块5可实时显示监测结果和诊断结果。

3设计测试结果

为了检验该电流智能监测装置的实际效果,选择10A环境作为测试条件,测试结果如图3所示。

图310A测试波形图

从图3所反映的测试结果来看,本次实用新型设计提供的一种高压电缆接地电流监测装置,能够实现就地显示、现场运维和阶段性在线监测功能,具有电流采集,液晶显示,不间断式供电,无线数据传输,监测数据能够长期存储、管理和综合分析,便于携带等优点,并能以数值、图形、表格、曲线等形式显示和描述,反映接地电流的变化趋势,并且轻便易安装,达到了预期的设计目标。

4结语

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。