[发明专利]一种多功能高压电缆监测用传感器

说明书

一种多功能高压电缆监测用传感器，涉及一种传感器。目前，传感器首先都需要应用外部电源供电，配套部件多，装置过于臃肿，操作使用不方便。本明包括用于检测局部放电信号与容性电流的宽频电流传感器；用于获取母线电流的母线电流采集器；用于信号处理的信号处理装置，其与宽频电流传感器相连，对宽频电流传感器输出信号进行处理以获得高频脉冲信号、容性电流信号；用于从母线中获取电能的电缆屏蔽层环流取能装置，其与信号处理装置相连。本技术方案采用电力电缆金属屏蔽层环流取能，无需外加电源，也节约了一定资源，传感器使用更独立方便快捷，摆脱外加电源的束缚。

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其指一种多功能高压电缆监测用传感器。

背景技术

随着超高压特高压电网建设的高速发展，高压电力电缆的使用越来越广泛，对电力电缆的安全运行性的要求也越来越高。同时，早期铺设的电缆现在陆续到了正常使用年限，在电、热、机械外力等因素的作用下，电缆的绝缘问题将会日益增加，极可能导致绝缘系统的破坏。作为电力系统输电的重要设备，其安全运行对于电力系统至关重要。当其发生故障时，不仅会产生巨大的直接和间接经济损失，而且，大面积的停电也会造成严重社会影响。

对高压电力电缆，由于其绝缘特性和实验设备的限制，目前还缺乏行之有效的预防性试验方法，因此普遍采用高压电缆传感器采集电缆信号对其进行实时在线监测。

传统的高压电缆监测用传感器常采用方向耦合传感器、电容耦合传感器、超声波传感器、电感耦合传感器、光学传感器、特高频传感器等。这些传感器，首先都需要应用外部电源供电，由此造成整套监测装置过于臃肿，配套部件多，操作使用不方便。其次上述传感器只能在同一时刻监测一种电气量，由于高压电缆局部放电信号微弱、波形复杂多变、等值频率极高，极易被外界电磁波噪声信号干扰，依靠某一种传感器采集的电缆参数很难正确判断电缆运行时会出现误判、错判的可能，难以保证电网的安全稳定运行。安装多个传感器则会增加整个监测系统的资金投入，同时使现场操作更加复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种多功能高压电缆监测用传感器，以达到降低成本，方便采集目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种多功能高压电缆监测用传感器，其特征在于包括：

用于检测局部放电信号与容性电流的宽频电流传感器；

用于获取母线电流的母线电流采集器；

用于信号处理的信号处理装置，其与宽频电流传感器相连，对宽频电流传感器输出信号进行处理以获得高频脉冲信号、容性电流信号；与母线电流采集器相连，对母线电流采集器输出信号进行处理以获得实时负荷值；

用于从母线中获取电能的电缆屏蔽层环流取能装置，其与信号处理装置相连，以对信号处理装置进行供电。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

进一步的，所述的电缆屏蔽层环流取能装置包括电流互感器、保护反馈控制模块、超级电容充电管理模块、输出控制模块；电流互感器从母线感应能量并供后级使用；所述的保护反馈控制模块根据后级对能量的需求自动调节输送到后级的能量大小，同时抑制瞬态峰值电流保护后级电路不被损伤，解决后级空载时的互感器震动问题；充电管理模块根据互感器线圈感应的能量动态调节对超级电容的充电电压和充电电流，达到互感器功率输出最大化的同时保护超级电容等后级电路及元器件；输出控制模块监视超级电容的储能状况对负载设备提供直流能量。

进一步的，所述的保护反馈控制模块包括瞬态抑制子模块、反馈斩波泄放控制子模块，所述的瞬态抑制子模块包括瞬态吸收保护单元、整流滤波单元、稳压单元；所述的反馈斩波泄放控制子模块包括反馈电路、斩波控制单元、能量泄放单元。