[发明专利]电缆中间接头检测装置及风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及清洁能源设备领域，尤其涉及一种电缆中间接头检测装置及风力发电机组。

背景技术

随着风力发电机组的大型化，塔筒1高度增高，动力电缆2直径增大、长度增长和数量增多，电缆自重也相应增加，所以在机组安装时为了便于动力电缆敷设，采用了分段电缆，使用冷压铜连接管(即中间接头3)方式将分段的电缆对接成整根电缆(如图1所示)。由于施工管理不到位和操作人员的技术薄弱，机组塔筒内动力电缆中间接头3存在以下问题：

电缆中间接头铜连接管质量差，不符合标准，如铜管壁的厚度比国标规定的薄或长度短，或材料不合格。

施工时铜管压接质量不合格，未严格安装电缆中间接头制作工艺压接，存在虚压的现象，即铜管与铜芯压接不紧密、不牢固，如用力拉电缆可以将其从铜管中拔出，这属于操作不正确造成。在塔筒内电缆接线施工时电缆中间接头铜连接管压接过程不便于监控，铜连接管压接完后外部使用绝缘材料包裹处理，所以在验收时很难检查铜连接管的压接是否合格，属于隐蔽工序。

这些问题都会造成电缆中间接头处接触电阻过大，在机组运行时电缆中间接头发热量大和温度高，将损坏铜连接管及其两端处电缆的绝缘，甚至烧坏铜连接管或烧断接头处电缆。风力发电机组动力电缆通常采用同相多根并联电缆(如图2所示)，而且机组也没有监测中间接头的手段，所以即使一根电缆烧断，机组也不会报警停机，那么就有可能造成重大事故的发生，如烧断的电缆端头与塔筒搭接(如图3所示)，将造成发电机接地或变流器接地故障；或者同相电缆由于一根已烧断，将导致同相其他电缆电流过载，还会发生烧断其他电缆中间接头的现象，最终将同相的电缆全部烧断，但是这时问题已经非常严重，不但烧断了同相电缆，还有可能发生重大事故。

电缆正常工作时所承受的温度与导体无关，而与绝缘材料有关。绝缘材料不同，导体的最高工作温度不同，通常导体与电缆外表有一定的温差。如果电缆导体存在问题而温度过高，一方面导致电缆绝缘电阻降低；另一方面由于绝缘层过度受热膨胀，使绝缘层内部产生气隙，这些气隙在电场的作用下发生游离，最后导致绝缘的破坏，如果电缆的温度长期高于额定温度，则电缆的使用寿命将降低。

综上所述，目前风力发电机组设计未对塔筒内电缆中间接头处温度进行监测，只有当同相多根并联电缆全部烧断或烧断的电缆端部与塔筒接触发生接地故障，机组才报出故障而停机，此时故障已经非常严重，后果不敢设想。

发明内容

本发明的实施例提供一种电缆中间接头检测装置及风力发电机组，以解决电缆中间接头不能检测的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种电缆中间接头检测装置，其包括：温度传感器，温度传感器固定设置在风力发电机组的电缆的中间接头上，且温度传感器的电阻值随中间接头的温度变化；继电器，继电器包括控制开关，温度传感器与继电器的输入端连接，当温度传感器的电阻值高于第一设定值时，控制开关断开；控制器，继电器的控制开关通过输出端与控制器连接，控制开关断开时，控制器控制报警。

进一步地，温度传感器为正温度系数热敏电阻。

进一步地，温度传感器为多个，温度传感器与电缆的中间接头一一对应地连接，多个温度传感器串联，并与继电器连接形成检测组。

进一步地，检测组为多个，每个检测组均包括一个继电器，各继电器均包括一个控制开关，多个控制开关串联，并与控制器连接。

进一步地，温度传感器通过绝缘固定件与电缆的中间接头固定。

进一步地，绝缘固定件为绝缘绑扎带。

进一步地，控制器为可编程逻辑控制器。

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括电缆，各电缆均包括至少两个电缆段，相邻两个电缆段之间通过中间接头连接，风力发电机组还包括中间接头检测装置，中间接头检测装置为上述的电缆中间接头检测装置，电缆中间接头检测装置与至少一个中间接头连接。

进一步地，电缆为风力发电机组的动力电缆，电缆中间接头检测装置的温度传感器与动力电缆上的中间接头一一对应地设置。

进一步地，风力发电机组还包括风机控制器，电缆中间接头检测装置的控制器为风机控制器，风机控制器在控制开关断开时，控制风力发电机组停机和/或报警。

本发明的实施例的电缆中间接头检测装置通过温度传感器对中间接头的温度进行检测，并将温度变化转换为电阻值的变化传递给继电器，继电器根据电阻值使控制开关动作，从而使控制器根据控制开关的动作控制是否进行报警，实现了对中间接头的监测，确保中间接头的工作安全，提高风力发电机组工作的安全性。

附图说明