[实用新型]一种XLPE电缆护层电流在线监测系统

说明书

本实用新型公开一种XLPE电缆护层电流在线监测系统，包括电流传感器和在线监测装置，电流传感器安装在被测电缆交叉互联箱接地线上，用于监测被测电缆的护层电流，在线监测装置包括电流采集模块、通信模块、电源模块和MCU主控模块，电源模块为电流采集模块、通信模块和MCU主控模块供电，电流采集模块连接在电流传感器和MCU主控模块之间，电流采集模块采集4路护层电流信号，包括A相、B相、C相和一路总电流信号，将数据进行预处理后上传至MCU主控模块，MCU主控模块通过通信模块与监控平台相连。本实用新型可以实时检测电缆护层电流信号，后续将其作为特征信号，进行信号特征提取和故障识别。

技术领域

本实用新型涉及高压电缆在线监测系统，具体涉及一种XLPE电缆护层电流在线监测系统。

背景技术

针对我国电网系统66kV及以上电压等级的交联聚乙烯（XLPE）电力电缆，由于生产质量、外力破坏、绝缘老化等因素，容易引起绝缘受损或线路故障。目前针对XLPE电缆状态的检测主要使用定期巡检和停电预防性试验的方法，该方法属于离线监测，存在试验模型不准确、引入测试损伤风险等问题。较高电压等级的XLPE电缆一般采用带电检测方式，该方法检测结果符合电缆实际运行情况，但存在运行维护成本高、无法连续监测等问题。现有的电缆在线监测手段包括光纤测温、护层电流、局部放电等多种监测方法，对比现有的在线监测手段，护层电流在线监测是操作简单且具有很强工程适用性的方法，可以实时检测电缆护层电流信号，后续将其作为特征信号，进行信号特征提取和故障识别。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供XLPE电缆护层电流在线监测系统，可以实时检测电缆护层电流信号，后续将其作为特征信号，进行信号特征提取和故障识别。

为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种XLPE电缆护层电流在线监测系统，包括电流传感器和在线监测装置，电流传感器安装在被测电缆交叉互联箱接地线上，用于监测被测电缆的护层电流，在线监测装置包括电流采集模块、通信模块、电源模块和MCU主控模块，电源模块为电流采集模块、通信模块和MCU主控模块供电，电流采集模块连接在电流传感器和MCU主控模块之间，电流采集模块采集4路护层电流信号，包括A相、B相、C相和一路总电流信号，将数据进行预处理后上传至MCU主控模块，MCU主控模块通过通信模块与监控平台相连。

进一步的，电流采集模块包括电流采集电路和电能采集芯片，电流采集电路包括电阻R20、R21、R22、R122和电容C35、C36，电阻R21连接在护层电流正极输入端与本电路的正极输出端之间，电阻R22连接在护层电流负极输入端与本电路的负极输出端之间，电阻R122连接在护层电路负极输入端与地之间，电阻R20连接在护层电流正极输入端和护层电流负极输入端之间，电容C35、C36串联在本电路的正极输出端和负极输出端之间，并且电容C35与电容C36之间接地，护层电流正极输入端和护层电流负极输入端连接电流传感器的输出端，电流采集电路的正极输出端和负极输出端连接至电能采集芯片的输入端。

进一步的，MCU主控模块与电能采集芯片之间设有供电控制电路，供电控制电路包括三极管V1、电感L3、电容C95和电阻R37，MCU主控模块的POWER_CTRL端连接至三极管V1的基极，3.3V电压源连接三极管V1的集电极，三极管V1的发射极通过电感L3连接至电能采集芯片的供电引脚，电感L3连接电能采集芯片供电引脚的一端通过电容C95接地，电容C95又通过电阻R37接地。

进一步的，通信模块包括LC光口通信、RJ-45网口通信以及RS485串口通信。

进一步的，RS485串口通信采用自收发控制的RS485通信电路，包括隔离芯片、RS485收发芯片和滤波防护电路，隔离芯片的收发端口与MCU主控模块的收发端口相连，隔离芯片的输出端通过电阻R43、三极管Q4连接至RS485收发芯片的输入端，滤波防护电路包括TVS器件D30、TVS器件D31和共模滤波器T4，共模滤波器T4连接在RS485芯片的485A、485B引脚之后，共模滤波器T4与TVS器件D30、D31之间引出连接监控平台的RS485收发接口J7。