[实用新型]一种高压电缆运行状态监测装置

权利要求书

1.一种高压电缆运行状态监测装置，其特征是，包括：取电模块、故障预警模块、精准性验证模块、断电防护模块和故障定位模块；

所述取电模块给所述故障预警模块、精准性验证模块、断电防护模块和故障定位模块供电；

所述故障预警模块包括：电缆护层电流数值采集单元、振动监测单元、温度监测单元和数据融合预警单元；所述电缆护层电流数值采集单元、振动监测单元、温度监测单元均用于监测高压电缆接头处的数据，并将数据传输给数据融合预警单元进行数据融合分析，得到故障预警结果；

所述精准性验证模块对多维度数据研判，多维度数据交叉验证，确保故障预警精准性；

所述故障定位模块包括高速故障信息采集终端、GPS 和北斗授时装置，所述高速故障信号采集终端安装于监测电缆的两端，当故障发生时快速读取并记录下故障初始行波浪涌的到达时间；所述 GPS 和北斗授时装置向高速故障信号采集终端提供精确的时间基准。

2.根据权利要求 1 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述取电模块包括取电 CT、TVS 保护、整流桥与泄能电路、泄能控制、储能电路、输出电压监视及 LDO 稳压电路；所述取电 CT 通过开合式 CT，当电流达到 3.5A 时，启动取电电路，进行设备取电，从而无需外部供电。

3.根据权利要求 2 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述整流桥与泄能电路包括：半控整流桥电路和直流电压限幅保护电路，实现整流与直流电压限幅保护； 所述直流电压限幅保护电路由电压比较器和分立器件搭建的 RS 触发器组成，实现滞回逻辑控制；所述滞回逻辑控制为当直流电压上升到 5V，闭合 MOSFET，使得直流电压开始下降，下降到 4V 后断开 MOSFET，直流电压开始下降；从所述 5V 到所述 4V 具有 1V 的滞回带宽，在大电流情况下降低 MOSFET 开关频率。

4.根据权利要求3所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述滞回逻辑控制由推挽电路驱动 MOSFET 输出。

5.根据权利要求2 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述输出电压监视及 LDO稳压电路，对电容两端电压进行监视，当电容电压高于3.8V，使能LDO输出3.3V，当电压又下降到3.36V 时禁止LDO 输出，用以有效防止电量不足引起电路频繁重启。

6. 根据权利要求1所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述电缆护层电流数值采集单元采用环流采集电路，将测量CT 输出电流经过1ohm 采样电阻实现I/V 转换，再输入真有效值转换芯片，输出线性比例的直流电压，然后根据采集的直流电压计算出被测电流大小，实现电流的采集；所述环流采集电路主电源轨为3.3V，模拟部分由负电荷泵提供-3.3V 电源轨。

7.根据权利要求 1 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述振动监测单元采用 MPU-6050 三轴加速度加三轴陀螺仪传感器，通过 x、y、z 三轴方向的变化情况确定电缆三维方向上的运动情况，从而实现监测电缆振动情况。

8.根据权利要求 1 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述温度监测单元采用 PT100 温度传感器，实现-50~200℃温度范围内监测，确保不同地域温度监测准确性。

9.根据权利要求 1 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述高速故障信息采集终端具有精确度及稳定性都良好的实时时钟；所述实时时钟同步运行，保证每刻都要对线路两端的各种数据进行同步采集。

10.根据权利要求 1 所述的高压电缆运行状态监测装置，其特征是，所述故障定位模块采用 D 型测距原理进行故障点测距。