电缆接头温度测量系统学习情况汇报.ppt
电缆接头温度测量系统学习情况汇报,自动化科学与电气工程学院 孟宪博 2011年1月,一、关于电缆接头知识的学习情况汇报,二、在线取电知识的学习情况汇报,高压电缆接头 电缆接头是电缆线路中不可缺少的部件，用它来实现两段电缆的连接，同时改善两根电缆末端电场。 电缆接头按其在线路中的作用，可有分支接头和过渡接头。,电缆分接（支）箱 随着城市建设要求的不断提高及电力工业现代化建设的迅速发展，城市电网改造已经全方位启动，城市主电网由原来纵横交错的架空线，逐步转移为以地下电缆为主的配电方式地下主线电缆在一定的距离需要多回路分支配电时，采用电缆分接箱作为重要的配电设备是一种既经济又方便安全的方法。,根据分接箱电气安全规程，相与相接头之间空间距离不小于15cm，接头与分接箱侧壁和顶部的空间距离不小于15cm，各接头与三芯电缆分裂处垂直距离不小于70cm。分接箱电缆接头导体外部为绝缘护套层，而绝缘护套层表面实际上存在着几百伏至数千伏不等的电压。,10kV供电电缆分接箱内部平面结构示意简图,电缆分支箱按照结构形式和电缆接头种类的不同可分为美式电缆分支箱、欧式电缆分支箱和带开关的电缆分支箱三种。,美式电缆分支箱 美式电缆分支箱是一种广泛应用于北美地区电力配网系统中的电缆化工程设备，它以单向开门、横向多通母排为主要特点，具有宽度小、组合灵活、全绝缘、全密封等显著优点。按照额定电流一般可以分为600A主回路和200A分支回路两种。600A主回路采用旋入式螺栓固定连接；200A分支回路采用拔插式连接，且可以带负荷拔插。美式电缆分支箱所采用的电缆接头符合IEEE 386标准。,欧式电缆分支箱 欧式电缆分支箱是近几年来广泛用于电力配网系统中的电缆化工程设备，它的主要特点是双向开门、利用穿墙套管作为连接母排，具有长度小、电缆排列清楚、三芯电缆不需大跨度交叉等显著优点。其所采用的电缆接头符合 DIN47636 标准。一般采用额定电流630A螺栓固定连接式电缆接头,电缆连接附件产品按照锥度结构可以分为美式电缆接头和欧式电缆接头； 按照固定方式可以分为拔插式电缆接头和螺栓紧固式电缆接头； 按照额定电流可以分为200A系列和630A系列 ； 按照电压等级可以分为15KV和25KV等级；,美式电缆主要连接附件,630A母排 作为电缆分接箱的连接部件，在电缆分支线路中起到母线的作用。其最大特点是全绝缘、全密封。按分支可分为二通母排、三通母排和四通母排三种。 额定电流630A,美式电缆主要连接附件,630/200A负荷转换母排 进线负荷为630A，可与T型头、T-型头连接，保证带电主电缆不可拔插，保证了运行的安全；出线负荷为200A，可与肘型电缆插头、避雷器、200A保护帽组合成电缆多分支线路，可带电拔插。,美式电缆主要连接附件,肘型电缆插头 用于10kV高压地下电缆连接设备，如环网柜及电缆分支箱等，可连接规格为35-120 的电缆，主要作为电缆分支。其导电杆连接头具有灭弧功能，可作为负荷开关操作200A电流。在其测试点上安装带电指示器，也可在电缆上加装电缆型故障指示器，能快速准确查找故障点。,美式电缆主要连接附件,T型电缆接头 用于10kV高压地下电缆连接设备，如环网柜及电缆分支箱等，可连接规格为35-500 的电缆，在其测试点上安装带电指示器，也可在电缆上加装电缆型故障指示器，能快速准确查找故障点。 额定电流630A,美式电缆主要连接附件,T-型电缆接头 用于10kV高压地下电缆连接设备，如环网柜及电缆分支箱等，与肘型电缆插头配合使用可灵活组合成多路电缆分支。可连接规格为35-500 的电缆，在其测试点上安装带电指示器，也可在电缆上加装电缆型故障指示器，能快速准确查找故障点。 额定电流630A,欧式电缆主要连接附件,可触摸前插头/后插头应用于欧式环网柜、电缆分接箱、箱式变的主网和分支系统，可以通过串接的方式形成多路多形式的电缆分支。可连接规格为35-400 的电缆，在其测试点上安装带电指示器，也可在电缆上加装电缆型故障指示器，能快速准确查找故障点。,美式电缆头主要技术参数,欧式电缆头主要技术参数,温度测量原理,分接箱电缆接头处的电力及热力混合网络 TI为接头导体温度， TE为分接箱环境温度 TM为实际测量温度 RI为接头处接触电阻 II为电缆接头主导体中的电流 RH为折算到接头处的等效热阻 RH1为接头到温度监测单元的等效热阻 RH2为温度监测单元到环境温度的等效热阻 为了简化分析，没有考虑分接箱环境湿度HE的影响。,TI,TE,TM,RH,RH1,RH2,TE,II,RI,测点温度TM为接头导体温度TI和环境温度TE的分温，通过它虽不能直接测出接头导体部分的实际温度，但在RH2值较大而RH1值较小的情况下，它与接头导体温度近似成线性关系。,在线取电,感应取能供电的基本结构,感应取能供电方式是利用电磁感应原理,通过取能线圈从高压母线或线路上感应出交流电压,然后经过整流、滤波、稳压后为高压侧电子装置供电。,取能磁感应线圈类似于一个穿心式电流互感器,高压侧一次母线电流的情况非常复杂，电流最低可能只有几安,而发生短路故障时暂态电流可能达到数十千安。设计要解决的问题： 1、母线电流处于接近空载的小电流状态时,要尽量保证电源的供应； 2、而当母线电流处于超过额定电流很多的大电流或者雷电冲击电流，如短路故障状态时,要给予电源足够的保护 3、在导线正常电流范围内均能提供稳定的输出，短时断电持续供电以及能满足瞬间大功率供电； 4、长期低热耗稳定运行。,整流、滤波电路,特制取能线圈从线路上感应出来的电势是交流电压，而后段电子电路所需要的是直流电压，因此从铁心线圈感应出来的电压首先要整流。 常用的整流电路有单相半波整流、全波整流、倍压整流、桥式整流。 在本设计中，当一次电流较大时，感应出来的二次电流虽然其平均值并不太大，但其脉冲峰可达上百伏，因此整流电路要有较高的耐压值。,整流、滤波电路,整流输出的电压是一个单方向脉动电压，虽然是直流，但脉动较大，不能直接供给高压侧的电子电路。为了改善电压的脉动程度，需在整流后再加入滤波电路，滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波。,桥式整流电路结构图,DC-DC转换电路,由于母线电流的变化范围大，感应电压经过整流、滤波后将会得到宽范围的直流电压，需要通过一个DC-DC模块处理后得到一个高质量的5 V直流电压，以满足监测装置的供电需要。,电压保护与能量泄放电路,整流滤波后DC-DC模块端电压随着母线电流升高而升高,铁心饱和后感应的电压也较高，为了保护DC-DC模块,必须把电压限制在模块技术要求的围内，采用电压保护与能量泄放电路。,当电压Udc大于10V时,压二极管D1击穿，大功率三极管工作，能量泄放进入工作状态,多余能量通过功率三极管泄放掉；当Udc较低时,电路不工作,因此不会影响电源启动电流和电流下正常工作。,暂态保护,当发生雷击或线路出现短路大电流时，此时铁心会感应出一个很高的冲击电压，这对后端电路极为不利；为了保护后端线路，在整流桥前的线圈两端接一个双极性TVS管，以限制感应线圈输出的冲击电压。,超级电容器,GSM/GPRS模块在数据收发瞬间大功率，电流会高达几百毫安。 采用感应取能方式在小电流情况下电源输出功率很小，不足以为数据收发传输时提供足够的大功率电能。取能线圈配合锂离子电池浮充方式存在锂离子电池充电管理复杂，充电温度受限制等缺点。 超级电容采用2.5V 10F（直径10 mm，高25 mm的圆柱体）的两个超级电容串联达到5 V。,电源电路总体设计,
