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多線徑電纜載流量測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種多線徑電纜載流量測量裝置，其特征在于，包括：至少一個從站控制器單元，分別連接復(fù)數(shù)條試驗(yàn)電纜；至少一個識別單元來識別試驗(yàn)電纜的線徑；存儲單元；顯示輸入單元，顯示各個從站控制器單元的信息和設(shè)定控制命令；上位機(jī)單元，根據(jù)識別來的線徑來發(fā)送起始電流、控制命令；主站控制器單元，根據(jù)接收到的起始電流、控制命令來控制每個從站控制器單元進(jìn)行載流量測量；以及多端口連接器，其中，每個從站控制器單元中包含：電壓采集單元；溫度采集單元；感應(yīng)電流控制單元，改變試驗(yàn)電纜中的感應(yīng)電流；從站控制器，與多端口連接器相連并且根據(jù)控制命令、試驗(yàn)電壓信號以及溫度信號來控制感應(yīng)電流控制單元；以及電氣控制柜。
【專利說明】多線徑電纜載流量測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力電纜載流量測量裝置，特別涉及一種多通道多種線徑類型的電纜進(jìn)行載流量測量的多線徑電纜載流量測量裝置。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]電力電纜特別是應(yīng)用于特種場合的海纜、架空明線等，在投入市場前都需要進(jìn)行特性試驗(yàn)。電纜載流量即、電纜100%負(fù)荷因數(shù)，是電力電纜主要特性指標(biāo)，是衡量電力電纜負(fù)載能力的主要性能參數(shù)。
[0004]專利CN102944801A闡述了一種電纜載流量在線監(jiān)測系統(tǒng)，提出了采用光纖光柵溫度傳感器和負(fù)荷電流采集器進(jìn)行電纜外皮和周圍環(huán)境溫度等參數(shù)指標(biāo)的測試進(jìn)而獲取電纜的載流量。專利CN202485833U闡述了一種交聯(lián)電纜載流量試驗(yàn)用多點(diǎn)溫度檢測裝置，提出了采用多點(diǎn)溫度傳感器獲取試驗(yàn)電纜的溫度數(shù)據(jù)從而保證測試數(shù)據(jù)的精度和靈敏度，最終獲取試驗(yàn)電纜的載流量信息。專利CN102778627A闡述了一種電纜載流量確定方法和電纜載流量確定裝置，提出通過測試電纜表皮溫度計(jì)設(shè)定距離環(huán)境溫度，最終獲取電纜載流量。
[0005]已有技術(shù)中，包括上述專利申請，均沒有提出多通道不同線徑規(guī)格電纜載流量測量裝置。同時，已有技術(shù)中也沒有考慮到系統(tǒng)的完整性和上位機(jī)便于操作人員對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時記錄、根據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行報(bào)表生成、歷史數(shù)據(jù)查看、數(shù)據(jù)抽樣及提取的要求。
[0006]實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)多路不同線徑電力電纜載流量測試，并且能夠?qū)崟r記錄數(shù)據(jù)，能進(jìn)行報(bào)表生成，歷史數(shù)據(jù)回看，便于有效分析和及時調(diào)整試驗(yàn)方法策略的多線徑電纜載流量測量裝置。
[0008]本實(shí)用新型提供的一種對不同線徑的復(fù)數(shù)條試驗(yàn)電纜進(jìn)行載流量測量的多線徑電纜載流量測量裝置，具有這樣的特征:至少一個從站控制器單元，分別連接所述復(fù)數(shù)條試驗(yàn)電纜；至少一個識別單元，與所述從站控制器單元的數(shù)量相匹配，用于識別所述試驗(yàn)電纜的線徑；存儲單元，用于存儲不同類型的線徑、與所述線徑相匹配的起始電流、控制命令；輸入顯示單元，用于顯示各個所述從站控制器單元的信息和設(shè)定所述控制命令；上位機(jī)單元，分別和每個所述識別單元、所述存儲單元相連接，用于根據(jù)識別來的所述線徑來發(fā)送所述起始電流、所述控制命令；主站控制器單元，連接在所述上位機(jī)單元與各個所述從站控制器單元，用于根據(jù)接收到的所述起始電流、所述控制命令來控制每個所述從站控制器單元進(jìn)行所述載流量測量；以及多端口連接器，連接在各個所述從站控制器單元和所述主站控制器單元之間，其中，每個所述從站控制器單元中包含:電壓采集單元，用于采集所述試驗(yàn)電纜的試驗(yàn)電壓信號；溫度采集單元，用于采集所述試驗(yàn)電纜的溫度信號；感應(yīng)電流控制單元，包含調(diào)壓電機(jī)、安裝在所述試驗(yàn)電纜端的交流互感器以及順次連接在所述調(diào)壓電機(jī)和所述交流互感器之間的感應(yīng)調(diào)壓器、大電流發(fā)生器，；從站控制器，一端通過與所述多端口連接器的相連與所述主站控制器單元相連接，另一端與所述感應(yīng)電流控制單元相連接，并且用于根據(jù)所述控制命令、所述試驗(yàn)電壓信號以及溫度信號來控制所述感應(yīng)電流控制單元；以及電氣控制柜，連接在所述從站控制器單元和所述調(diào)壓電機(jī)之間。
[0009]在本實(shí)用新型中的多線徑電纜載流量測量裝置中，還可以具有這樣的特征:其中，電壓采集單元中包含連接試驗(yàn)電纜兩端的采樣電阻、連接在采樣電阻的兩端和從站控制器單元之間的交流電壓傳感器。
[0010]在本實(shí)用新型中的多線徑電纜載流量測量裝置中，還可以具有這樣的特征:其中，溫度采集單元中包含用于采集試驗(yàn)電纜的溫度的溫度傳感器、順次連接在從站控制器單元和溫度傳感器之間的電壓電流變送單元、溫度變送單元。
[0011]本實(shí)用新型的效果在于:
[0012]本實(shí)用新型提供的多線徑電纜載流量測量裝置能根據(jù)識別不同通道中不同電纜的線徑，進(jìn)而根據(jù)設(shè)置初始參數(shù)，并將與通道中與線徑匹配的控制命令參數(shù)下載至主站控制器單位中，主站控制器單元通過多端口連接器與各個從站控制器單元構(gòu)成主站-從站模式進(jìn)行通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同通道的電纜載流量試驗(yàn)的智能化控制。本實(shí)用新型提供的多線徑電纜載流量測量裝置能夠滿足不同規(guī)格線徑電力電纜的多路電纜載流量測量試驗(yàn)長期穩(wěn)定運(yùn)行，無需人工干預(yù)。
[0013]【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的從站控制器單元的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的上位機(jī)單元運(yùn)行流程圖。
[0017]具體實(shí)施案例
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例中的多線徑電纜載流量測量裝置100包括四個從站控制器單元1、與四個從站控制器單元I相配套的四個識別單元2、存儲單元3、輸入顯示單元4、上位機(jī)單元5、主站控制器單元6以及多端口連接器7。
[0021]本實(shí)施例中的四個從站控制器單元I分別用于連接圖中未顯示的四條不同線徑的試驗(yàn)電纜。四個識別單元2與四個從站控制器單元I相匹配，用于分別識別四條試驗(yàn)電纜的線徑大小。
[0022]存儲單元3用于存儲四種類型的線徑3a、與線徑3a相匹配的起始電流3b、控制命令3c?？刂泼?c可以為加熱時間(升溫時間和保溫時間)，冷卻時間等參數(shù)等。
[0023]輸入顯示單元4用于顯示四個從站控制器單元I的信息和設(shè)定存儲在存儲單元3中的控制命令3c等。
[0024]上位機(jī)單元5與四個識別單元2、主站控制器單元6相連接，用于根據(jù)識別來的線徑向主站控制器單元6發(fā)送起始電流3b、控制命令3c等。
[0025]主站控制器單元6與上位機(jī)單元5相連接，主站控制器單元6下載接收到的起始電流3b、控制命令3c來控制四個從站控制器單元I進(jìn)行載流量測量。主站控制器單元6和四個從站控制器單元I構(gòu)成主站-從站模式，主站控制器單元6通過上位機(jī)單元5中的指令對各個從站控制器單元I進(jìn)行相應(yīng)的自適應(yīng)控制。
[0026]主站控制器單元6接收各個從站控制器單元I相應(yīng)的信號信息并進(jìn)行分時傳送至上位機(jī)單元中5，輸入顯示單元4并予以實(shí)時記錄和顯示。[0027]多端口 Hub連接器7連接在四個從站控制器單元I和主站控制器單元7之間。主站控制器單元6通過多端口 Hub連接器7可連接至少一個從站控制器單元I，不僅限本實(shí)施例中的四個從站控制器單元I。
[0028]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的從站控制器單元的結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0029]圖2為圖1中第一從站控制器單元Ia的結(jié)構(gòu)示意框圖，圖1中的第二從站控制器單元至第四從站控制器單元具有與第一從站控制器單元Ia相同的結(jié)構(gòu)，并省略相同的說明。
[0030]如圖2所示，第一從站控制器單元Ia中包含電壓采集單元8、溫度采集單元9、感應(yīng)電流控制單元10、第一從站控制器11以及電氣控制柜12。
[0031]電壓采集單元8、溫度采集單元9與試驗(yàn)電纜13相連接，用于分別采集試驗(yàn)電纜13的試驗(yàn)電壓信號、溫度信號。電壓采集單元8中包含連接試驗(yàn)電纜13兩端的采樣電阻8a、連接在采樣電阻8a的兩端和第一從站控制器11之間的交流電壓傳感器Sb。溫度采集單元9中包含用于采集模擬電纜13的纜芯中溫度的溫度傳感器9a、順次連接在第一從站控制器11和溫度傳感器9a之間的電壓電流變送單元％、溫度變送單元9c。
[0032]感應(yīng)電流控制單元10用于改變試驗(yàn)電纜13中的感應(yīng)電流。感應(yīng)電流控制單元10包含與電氣控制柜12相連接的調(diào)壓電機(jī)10a、安裝在試驗(yàn)電纜13端的交流互感器IOb以及順次連接在調(diào)壓電機(jī)IOa和交流互感器IOb之間的感應(yīng)調(diào)壓器10c、大電流發(fā)生器10d。圖2中省略了針對感應(yīng)電流控制單元10的虛線框。
[0033]電氣控制柜12連接在第一從站控制器11和感應(yīng)電流控制單元10之間。
[0034]如圖1和圖2所示，將多線徑電纜載流量測量裝置100啟動后，上位機(jī)單元5根據(jù)不同通道中線徑大小不同的試驗(yàn)電纜13和試驗(yàn)所要求的與線徑對相應(yīng)的電流、試驗(yàn)時間、電機(jī)轉(zhuǎn)速等控制命令由輸入顯示單元4進(jìn)行設(shè)置，存儲到存儲單元中3，并且將相應(yīng)的命令下載至主站控制器單元6，主站控制器單元6根據(jù)相應(yīng)的通信程序，通過多端口 Hub連接器單元7分別對第一從站控制器Ia至第四從站控制器Id進(jìn)行輪詢訪問，發(fā)送相應(yīng)的控制指令，實(shí)現(xiàn)對不同通道中電纜的載流量測試控制。上位機(jī)單元5根據(jù)IEC60287標(biāo)準(zhǔn)或IEC60853標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，并進(jìn)行可編程操作，使得系統(tǒng)按照操作人員的編程步驟實(shí)現(xiàn)自動化試驗(yàn)。
[0035]在每個從站控制器單元I中，從站控制器11根據(jù)不同電纜線徑選擇不同的算法進(jìn)行相應(yīng)的控制。如圖2所示，試驗(yàn)電纜13通過交流互感器單元IOb產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，然后通過采樣電阻8a采集O?5V交流電壓信號，并傳送至交流電壓傳感器Sb，最終傳送至第一從站控制器11進(jìn)行處理；另一方面試驗(yàn)電纜13產(chǎn)生的熱量通過溫度傳感器9a進(jìn)行溫度信號獲取并傳送至溫度變送單元9c，然后再由電壓電流變送單元9b將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)送至第一從站控制器11進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算處理；第一從站控制器11根據(jù)采集到的溫度-電流等信息對電氣控制柜12發(fā)出相應(yīng)的動作指令，進(jìn)而控制調(diào)壓器電機(jī)IOa動作，從而控制感應(yīng)調(diào)壓器IOc輸出，改變大電流發(fā)生器10d，最終通過試驗(yàn)電纜交流互感器IOb使得試驗(yàn)電纜13的感應(yīng)電流進(jìn)行相應(yīng)的改變。
[0036]主站控制器單元6通過采集到的現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行相應(yīng)的起始電流補(bǔ)償、電機(jī)轉(zhuǎn)速補(bǔ)償，從而使得各個從站控制器單元I快速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，最終實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格線徑的電纜多通道循環(huán)載流量試驗(yàn)的自適應(yīng)控制。[0037]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例中的上位機(jī)單元運(yùn)行流程圖。
[0038]如圖3所示，上位機(jī)單元按照圖3所示的流程進(jìn)行正常工作，并最終按照客戶需求聲場相應(yīng)的報(bào)表，同時客戶可以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查看，了解試驗(yàn)過程，并根據(jù)歷史曲線來提出相應(yīng)的試驗(yàn)改進(jìn)方案，以滿足最終的電纜載流量試驗(yàn)要求。
[0039]上位機(jī)單元5可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時記錄、保存、歷史數(shù)據(jù)的查看、報(bào)表生成。可以實(shí)現(xiàn)快速查看試驗(yàn)效果，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整和策略修正。
[0040]實(shí)用新型的作用與效果
[0041]綜上所述，本實(shí)用新型的作用和效果在于:
[0042]本實(shí)用新型提供的多線徑電纜載流量測量裝置能根據(jù)識別不同通道中不同電纜的線徑，進(jìn)而根據(jù)設(shè)置初始參數(shù)，并將與通道中與線徑匹配的控制命令參數(shù)下載至主站控制器單位中，主站控制器單元通過多端口連接器與各個從站控制器單元構(gòu)成主站-從站模式進(jìn)行通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同通道的電纜載流量試驗(yàn)的智能化控制。本實(shí)用新型提供的多線徑電纜載流量測量裝置能夠滿足不同規(guī)格線徑電力電纜的多路電纜載流量測量試驗(yàn)長期穩(wěn)定運(yùn)行，無需人工干預(yù)。
[0043]本實(shí)用新型的上位機(jī)單元采用研華IPC、上位機(jī)界面通過Labview進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，溫度傳感器單元由熱電偶溫度傳感器PT-100、溫度變送單元HR-WP-N201TC20T (0-200 °C WB)、電壓電流變送單元 HR-WP-N20 (4 ?20mA-ff-B)、川宇H202-Hub、SIEMENS RS485/232、S7_200CPU224XP、50KVA 試驗(yàn)調(diào)壓器、電纜大電流發(fā)生器，電氣設(shè)備易于購買，而且易于維護(hù)，可靠性高。
[0044]本實(shí)用新型提供的多線徑電纜載流量測量裝置能夠?qū)崟r記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)不同客戶需求進(jìn)行報(bào)表生成，歷史數(shù)據(jù)回看等，便于操作人員對不同線徑規(guī)格的電力電纜試驗(yàn)進(jìn)行有效分析，并及時調(diào)整試驗(yàn)方法和策略，最終實(shí)現(xiàn)多通道不同線徑電力電纜載流量的檢測。
[0045]上述實(shí)施方式為本實(shí)用新型的優(yōu)選案例，并不用來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種對不同線徑的復(fù)數(shù)條試驗(yàn)電纜進(jìn)行載流量測量的多線徑電纜載流量測量裝置，其特征在于，包括: 至少一個從站控制器單元，分別連接所述復(fù)數(shù)條試驗(yàn)電纜； 至少一個識別單元，與所述從站控制器單元的數(shù)量相匹配，用于識別所述試驗(yàn)電纜的線徑； 存儲單元，用于存儲不同類型的線徑、與所述線徑相匹配的起始電流、控制命令； 輸入顯示單元，用于顯示各個所述從站控制器單元的信息和設(shè)定所述控制命令； 上位機(jī)單元，分別和每個所述識別單元、所述存儲單元相連接，用于根據(jù)識別來的所述線徑來發(fā)送所述起始電流、所述控制命令； 主站控制器單元，連接在所述上位機(jī)單元與各個所述從站控制器單元，用于根據(jù)接收到的所述起始電流、所述控制命令來控制每個所述從站控制器單元進(jìn)行所述載流量測量；以及 多端口連接器，連接在各個所述從站控制器單元和所述主站控制器單元之間， 其中，每個所述從站控制器單元中包含: 電壓采集單元，用于采集所述試驗(yàn)電纜的試驗(yàn)電壓信號； 溫度采集單元，用于采集所述試驗(yàn)電纜的溫度信號； 感應(yīng)電流控制單元，包含調(diào)壓電機(jī)、安裝在所述試驗(yàn)電纜端的交流互感器以及順次連接在所述調(diào)壓電機(jī)和所述交流互感器之間的感應(yīng)調(diào)壓器、大電流發(fā)生器； 從站控制器，一端通過與所述多端口連接器的相連與所述主站控制器單元相連接，另一端與所述感應(yīng)電流控制單元相連接，并且用于根據(jù)所述控制命令、所述試驗(yàn)電壓信號以及溫度信號來控制所述感應(yīng)電流控制單元；以及 電氣控制柜，連接在所述從站控制器單元和所述調(diào)壓電機(jī)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的多線徑電纜載流量測量裝置，其特征在于: 其中，所述電壓采集單元中包含連接所述試驗(yàn)電纜兩端的采樣電阻、連接在所述采樣電阻的兩端和所述從站控制器單元之間的交流電壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的多線徑電纜載流量測量裝置，其特征在于: 其中，所述溫度采集單元中包含用于采集所述試驗(yàn)電纜的溫度的溫度傳感器、順次連接在所述從站控制器單元和所述溫度傳感器之間的電壓電流變送單元、溫度變送單元。
【文檔編號】G01R31/00GK203376407SQ201320249941
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】胡恒慶, 楊海馬, 楊暉, 李軍, 施豪杰, 李然, 陳聰聰 申請人:上海理工大學(xué)