[实用新型]基于微波谐振的电缆中间接头测温装置及电缆中间接头

说明书

基于微波谐振的电缆中间接头测温装置及电缆中间接头，测温装置包括无线无源柔性薄膜温度传感器、信号收发单元及控制器，无线无源柔性薄膜温度传感器包括谐振频率随温度变化而变化的微波谐振腔，无线无源柔性薄膜温度传感器绕设于导体连接管外，并夹设于内绝缘层与导体连接管之间，信号收发单元与微波谐振腔电磁耦合，信号收发单元向微波谐振腔发送扫频信号，以及接受微波谐振腔反馈的含有频率信息的信号，控制单元根据信号收发单元接收的含有频率信息的信号得出电缆中间接头处的温度。该基于微波谐振的电缆中间接头测温装置能够对各种型号的电缆接头都可以具有良好的适应性，且安装简单，成本较低。

技术领域

本实用新型涉及测温领域，尤其是一种基于微波谐振的电缆中间接头测温装置及电缆中间接头。

背景技术

随着电气设备电压等级的不断提升及工作电流的不断加大，设备发热现象越发显著，当电力设备出现故障时，往往伴随着温度的变化，所以通过对电力设备，尤其是其关键部位的温度监控，可以及时了解电力设备的工作状态。当温度出现异常时，则可以及时作出预警并进行检修，这样可以防止更大故障的发生。

对于电缆中间头的温度监测，要求能够直接监测核心导体的温度。要达到这一要求，主要有以下困难：电缆中间接头的内部空间极其狭小，这对传感器的尺寸要求很高；电缆中间接头内部处于强电磁场环境，需要传感器在此工况条件下能够稳定运行；置入电缆中间接头内部的器件不能对中间接头内部的电场分布造成影响，否则会引起电缆接头原始结构设计的失效，从而造成安全隐患；电缆接头的寿命一般为30年，所以内置的测温器件的使用寿命不能低于30年。

PCT专利CN105190268A，一种用于监测包围在至少(半)导电层中的导电体的温度的系统。该系统包括：无线无源感应单元和收发器单元以及控制单元。无线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。收发器单元被构造成电磁耦接到无线无源感应单元，并且发出表示无线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。该专利所述的传感器位于连接铜管与绝缘层之间，外径尺寸需要与电缆绝缘层尺寸完全匹配，才能到达电气性能要求。这就造成该技术方案只能适用于内部空间较大的110kV等特定尺寸的电缆中间接头，当需要适配不同型号和厂家的电缆接头时，则需要进行专门的设计，增加了产品的推广适用难度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于微波谐振的电缆中间接头测温装置及电缆中间接头，该基于微波谐振的电缆中间接头测温装置能够对各种型号的电缆接头都可以具有良好的适应性，且安装简单，成本较低。

本实用新型提供了一种基于微波谐振的电缆中间接头测温装置，该电缆中间接头包括连接两个电缆端头的导体连接管，包覆于所述导体连接管外的内绝缘层，包覆于所述内绝缘层外的外绝缘层，设置于所述内绝缘层与所述外绝缘层之间的屏蔽层，以及包覆于外绝缘层外的壳体，所述测温装置包括无线无源柔性薄膜温度传感器、信号收发单元及控制器，所述无线无源柔性薄膜温度传感器包括谐振频率随温度变化而变化的微波谐振腔，所述无线无源柔性薄膜温度传感器绕设于所述导体连接管外，并夹设于所述内绝缘层与所述导体连接管之间，所述信号收发单元与所述微波谐振腔电磁耦合，所述信号收发单元向所述微波谐振腔发送扫频信号，以及接受所述微波谐振腔反馈的含有频率信息的信号，所述控制器根据所述信号收发单元接收的含有频率信息的信号得出所述电缆中间接头处的温度。

所述信号收发单元包括采集器及阅读器，所述阅读器设置于所述内绝缘层与所述外绝缘层之间。

所述控制器设置于所述壳体外，连接导线穿过所述壳体并电性连接于所述控制器与所述信号收发单元之间。

所述测温装置还包括后台控制中心，所述控制器通过传输线或无线传输模块将所述温度信息传递至所述后台控制中心。