[发明专利]用于监测导电体温度的系统

说明书

本发明公开一种用于监测包围在至少(半)导电层(13)中的导电体(31)的温度的系统，该系统包括：无源感应单元(20)和收发器单元(40)以及控制单元(50)。无源感应单元(20)包括至少一个温度感应部件，并且被构造成具有随导电体(31)的温度变化的谐振频率和/或Q值。收发器单元(40)被构造成电磁耦接到无源感应单元(20)，并且发出表示无源感应单元(20)的谐振频率和/或Q值的信号。收发器单元(40)被进一步构造成与控制单元(50)通信，该控制单元(50)探知表示谐振频率和Q值中的一个或两者的信号，并且基于所探知到的表示谐振频率和Q值中的一个或两者的信号确定导电体(31)的温度值。

技术领域

本发明整体涉及用于监测导电体温度的系统，并且具体地，涉及用于监测包围在至少(半)导电层中的导电体，例如高压配电系统中的电力线缆的导电体的温度的系统。

背景技术

高压配电系统在现代社会中扮演了重要的角色。对于此类高压配电系统的“健康”来说，安全和保障始终是重要的因素。因此，应存在能够监测高压配电系统的“健康”的技术。

在高压配电系统中，线缆的导体的温度将随着由线缆携载的电流的增加而增加。因此，在此类系统中，可通过例如在可为弱点的线缆接头或结点处，监视在线导电体的温度来评估此类系统的“健康”。通常，流过线缆接头或结点的正常电流可产生最高90摄氏度的温度。如果线缆接头或结点的温度增加超过那个温度，那么可能指示该配电系统中发生某种错误。另一方面，知道现有配电系统是否处于最大载流容量、知道是否能够使用现有系统可靠地分配额外的电力或者知道是否需要额外的基础结构支出也是有用的。

高压配电系统中的在线电力线缆以及线缆接头和结点通常被多个绝缘和(半)导电层绝缘和保护，并且常常被埋在地下或者被架在高空。因此，例如直接在线缆接头或结点处，监测在线导电体的温度并不容易。

如本说明书中所用：

“(半)导电的”指根据特定构造，该层可为半导电的或导电的。

两个制品之间的“热接触”指制品可彼此以热量方式交换能量。

两个制品之间的“直接接触”指物理接触。

图1示出一种类型的标准高压线缆拼接组件30，其中线缆10的两个节段为拼接的。如图1所示，线缆10包括导电体31、绝缘层33和(半)导电层35。连接器12同心地围绕拼接的导电体31。第一(半)导电(或电极)层13(在这种情况下为金属层)同心地围绕拼接的导电体31和连接器12，从而围绕连接器12和导电体31形成屏蔽法拉第笼。绝缘层11(包含几何形的应力控制元件16)围绕第一(半)导电层13。上述构造被设置在用作屏蔽和接地层的第二(半)导电层14(在这种情况下为金属外壳)的内部。树脂17通过端口18中的一个被倾注到金属外壳14中，以填充围绕绝缘层11的区域。并且，可收缩的套管层15充当最外层。

因此，存在开发解决方案以例如在高压配电系统中，监测包围在至少(半)导电层中的导电体的温度的需求。

发明内容

在本发明的一个方面，公开了一种用于监测包围在至少第一(半)导电层中的导电体的温度的系统。该系统包括无源感应单元，以及收发器单元和控制单元。该系统任选地还包括控制单元。无源感应单元包括至少一个温度感应部件，并且被构造成具有随导电体的温度变化的谐振频率和/或Q值。温度感应部件具有随温度变化的特征参数，并且适于与导电体热接触。收发器单元被构造成电磁耦接到无源感应单元，并且发出表示无源感应单元的谐振频率和/或Q值的信号。收发器单元被进一步构造成与控制单元通信，该控制单元探知表示谐振频率和Q值中的一个或两者的信号，并且基于所探知到的表示谐振频率和Q值中的一个或两者的信号确定导电体的温度值。控制单元被构造成与收发器单元通信以探知表示谐振频率和/或Q值的信号，并且基于所探知到的表示谐振频率和/或Q值的信号确定导电体的温度值。