电力电缆接头温度无线监测前端装置设计.pdf

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1、2011钜仪表技术与传感器2011第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6电力电缆接头温度无线监测前端装置设计杨平，王威(上海电力学院电力与自动化工程学院，上海200090)摘要：基于集成温度传感器、超低功耗单片机和无线通信等技术，提出了电力电缆接头温度无线监测系统方案，并且论述了其前端装置软硬件设计。实际测试实验表明：系统可以有效监测电缆接头的温度情况，并可对具体接头超温得到早期预警信号。这对于避免电缆火灾事故，提高城市地下电缆的供电可靠性有重要意义。关键词：电缆接头；温度巡测；无线通信；低功耗；MSP430；温度传感器中图分类号：TP13文献标识码：A文

2、章编号：1002—1841(2011)06—0044—04WirelessTemperatureDetectionSystemforElectricPowerCableJunctionsYANGPing，WANGWei(SchoolofElectricPowerandAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract：Thewirelesstemperaturedetectionsystemwasdesignedbasedonintegratedtemperatures

3、ensor，ultra—lowpowerMCUandshortrangewirelesscommunicationtechnology．Thehardwarecircuitandthesoftwareoftemperaturemonitoringunitwasestablishedanddiscussedaccordingtothefunctionalrequirementofthesystem．Havingbeendebuggedpreliminary，thedesignofthesystemwastestedsuccessfully．Itcarlnotonlymonitorthete

4、mperatureofthejunctioneffectively，butalsogiveearlywarningsignalwhenthejunctiontemperatureisoverrising，toeliminatethepotentialsafetyhazard．Intermsofurbanundergroundpowercable，theapplicationofthesystemcansignificantlyavoidcablefireandimproveoperationreliabilityofpowersupply．Keywords：cablejunction；t

5、emperaturemonitoring；wirelesscommunication；low—power；MSP430；temperaturesensor0引言达到允许温度。电缆一旦过负荷，线芯温度将急剧上升，高于在采用电力电缆输电的专用电网中，6—10kV电缆平均每允许温度，加速电缆绝缘老化，甚至发生绝缘介质热击穿。300—500in就有一处电缆接头j，电缆接头引起的事故占电缆目前地下电力电缆常选用交联聚乙烯(XLPE)高压传输绝总事故的50％～65％。有效地对电网电缆进行监测和及时缘电缆，电缆导体的温度在正常运行时一般不能超过9O℃[5J．判断故障点对安全运行有重要影响。电力电缆的表

6、面温度与为了保证电缆的正常运转，需要准确实时计算运行中电力电缆内部线芯温度的对应关系取决于电缆的结构和负载电流。线路导体温度以掌握电缆真实载流量进而进行载流量控制。在不同的载流量下，电缆的表面温度与线芯温度呈线性正增长研究表明通过测量电缆表面温度计算电缆导体温度是可关系。对所记录电缆温度数据进行分析，就能有效地进行电行的，并且已经提出算法。。‘。通过测量电缆外护套的实时温缆故障诊断，找出可能的电缆故障隐患。设计的电缆接头温度度算出电缆导体实时温度的可行性已被试验证实J。无线监测前端装置是电缆温度监测系统中的核心部分，采用低通过实测电缆外护套表面温度算出电缆导体的温度的公功耗传感器、超低功

7、耗单片机和无线通信技术方案。与传统的式见式(1)～式(4)。有线监测系统方案相比，有系统集成度高、功耗低、安装维修方T=AQ(1)便、成本低、可靠性高等优点。可有效监测城市地下电缆接头10一⋯R1蜀温度，对具体接头超温得到早期预警信号。这对于提高城市地10下电缆的安全可靠性、供电可靠性，避免电缆火灾事故、提高电一+一⋯RRl。足缆载流量有重要意义。(2)1电力电缆接头温度无线监测系统方案一去去+’去一去。⋯1．1电缆表面温度和线芯温