[发明专利]一种集中式高压电缆护层保护箱

说明书

本发明公开了一种集中式高压电缆护层保护箱，包括：箱体、护层保护器、电流传感器、状态显示装置、温湿度控制器及加热器、数据采集处理单元、时钟模块、电源模块以及监控主机；所述护层保护器用于高压电缆金属屏蔽层、铠装层的过电压保护；所述护层保护器在持续运行电压下全电流由容性电流和阻性电流组成，用于通过监测正常运行电压下所述阻性电流是否增大来判断设备状态。本发明实现了相关技术中通过人工检查发现护层保护器故障不及时而容易导致财产损失或者人身安全的问题，提高了铁路牵引供电系统的安全性和稳定性。

技术领域

本申请涉及铁路牵引供电系统技术领域，具体而言，涉及一种集中式高压电缆护层保护箱。

背景技术

目前铁路牵引供电系统中高压电缆护层在采用单端接地时，通常将非接地端的金属屏蔽层、铠装层均通过护层保护器进行接地，用以实现过电压保护。护层保护器安装主要采用分散式布置，安装方式多样，如安装在开关柜内底部，电缆夹层内沿墙面设置安装托架或电缆支架上设置安装托架等。

护层保护器普遍采用氧化锌压敏电阻或氧化锌阀片作为保护元件，在长期运行过程中，由于设备结构密封不严致内部受潮或阀片老化而引起绝缘性能逐渐降低。在这种情况下，设备的全电流和阻性电流会明显增加。另外，在过电压或工频短路时，可能会导致氧化锌阀片热崩溃而损坏。

在正常运行中，只能通过简单的外观检查，如瓷套除污、表面是否有裂缝或定期试验来维护护层保护器。这种检查方式难以及时发现护层保护器故障；若不能及时发现和更换故障的护层保护器，会导致电缆线路烧损，且会因失去护层保护器的保护而对运行维护人员的人身安全带来威胁。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种集中式高压电缆护层保护箱。能够集中化、实时监测护层保护器是否故障。

第一方面，本申请提供了一种集中式高压电缆护层保护箱，包括：箱体、护层保护器、电流传感器、状态显示装置、温湿度控制器及加热器、数据采集处理单元、时钟模块、电源模块以及监控主机；所述护层保护器、电流传感器、状态显示装置、温湿度控制器及加热器、数据采集处理单元、时钟模块、电源模块以及监控主机均安装于所述箱体内；

所述护层保护器用于高压电缆金属屏蔽层、铠装层的过电压保护；所述护层保护器在持续运行电压下全电流由容性电流和阻性电流组成，用于通过监测正常运行电压下所述阻性电流是否增大来判断设备状态；

所述电流传感器用于串联连接在所述护层保护器的接地端；所述状态显示装置安装在所述护层保护器的接地端，且所述状态显示装置设置有通讯接口，所述通讯接口用于与所述数据采集处理单元以及监控主机连接；所述温湿度控制器及加热器用于监测所述箱体内的环境温度、湿度并实现加热、除湿功能；所述时钟模块用于实现GPS、北斗对时功能；所述监控主机用于实现装置图像显示、存储数据功能。

优选的，所述护层保护器串联连接在电缆金属屏蔽层、铠装层和接地端之间，所述护层保护器包括氧化锌压敏电阻或氧化锌阀片。

优选的，所述数据采集处理单元包括微处理器模块、数字信号处理模块、通信模块。

优选的，所述数据采集处理单元上设置有RS-485串口和以太网通信接口；

所述数据采集处理单元的输入端通过所述RS-485串口分别与所述电流传感器、状态显示装置、时钟模块、温湿度控制器及加热器连接；

所述数据采集处理单元的输出端通过所述以太网通信接口与所述数据诊断系统、监控主机通讯连接。

优选的，所述护层保护器为至少两个时，每个所述护层保护器的接地端均串联一个所述电流传感器以及状态显示装置。

优选的，所述电流传感器包括电磁式电流互感器或电子式电流互感器。

优选的，所述监控主机连接有显示器和数据存储器。