一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及接地监测技术，尤其涉及一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置及系统。

背景技术

随着电网规模的扩大，变电站的数量也在逐步增多，施工过程中涉及大量的二次电缆敷设、开剥及接地工作。为了实现二次电缆良好的抗干扰措施，用于微机型保护的电流、电压和信号接点引入线、保护、控制二次回路应采用屏蔽电缆，对于单屏蔽层的二次电缆，屏蔽层应两端接地，对于双屏蔽层的二次电缆，外屏蔽层两端接地，内屏蔽层在户内一点接地。以上接地点均应可靠接至二次接地铜排网接地，同时需对电缆屏蔽层接地状态进行可靠监测。

目前，现有的对二次电缆屏蔽层接地状态的监测方式，通常需要人工辅助，工作人员或验收人员对屏蔽层接地质量的验收方法不完善甚至缺失，存在工作量大且效率较低等问题，无法实现自动监测等，从而影响电缆屏蔽层接地状态监测的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置及系统，以提高二次电缆屏蔽层接地状态监测的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置，包括：

调整模块，用于调整监测参数阈值；

交流模块，设置有监测端子，监测端子用于连接二次电缆屏蔽层，监测二次电缆屏蔽层的电信号；

控制模块，与调整模块以及交流模块电连接，用于接收交流模块发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时，生成告警信号；

告警模块，包括第一告警接点，第一告警接点与控制模块电连接，第一告警接点用于接收控制模块发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警。

可选的，监测参数阈值包括二次电缆屏蔽层的电压阈值和电流阈值，电信号包括电压和接地环流；

监测端子的数量为多个，交流模块包括电流采集单元和多个电压采集单元；电流采集单元与一个监测端子电连接，电流采集单元用于采集二次电缆屏蔽层的接地环流；多个电压采集单元与多个监测端子一一对应电连接，电压采集模块用于采集二次电缆屏蔽层的电压。

可选的，还包括：

过压指示灯，过压指示灯与控制模块电连接，控制模块用于在电压大于电压阈值时，控制过压指示灯点亮；

过流指示灯，过流指示灯与控制模块电连接，控制模块用于在接地环流大于电流阈值时，控制过流指示灯点亮。

可选的，二次电缆屏蔽层与接地铜排电连接，接地铜排与二次地网电连接，电流采集单元用于采集接地铜排与二次地网之间的电流。

可选的，二次电缆屏蔽层包括两层屏蔽层，电压采集单元与外层屏蔽层电连接。

可选的，第一告警接点包括开关，开关的控制端与控制模块电连接，开关的第一端与电源电连接，开关的第二端与告警器电连接。

可选的，告警模块还包括第二告警接点，第二告警接点与控制模块电连接，控制模块用于在装置非正常运行时，控制第二告警接点闭合。

可选的，还包括运行状态指示灯，运行状态指示灯与控制模块电连接，控制模块用于在装置正常运行时，控制运行状态指示灯点亮。

第二方面，本发明实施例还提供了一种二次电缆屏蔽层接地状态监测系统，包括上位机和多个如第一方面所述的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置与上位机通信连接。

可选的，上位机包括监控主机和规约转换器，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置通过规约转换器与监控主机通信连接。

本发明实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置及系统，包括调整模块、交流模块、控制模块和告警模块，调整模块用于调整监测参数阈值；交流模块设置有监测端子，监测端子用于连接二次电缆屏蔽层，监测二次电缆屏蔽层的电信号；控制模块与调整模块以及交流模块电连接，用于接收交流模块发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时，生成告警信号；告警模块包括第一告警接点，第一告警接点与控制模块电连接，第一告警接点用于接收控制模块发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警。与现有的需要人工辅助的监测方式相比，本实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置及系统，控制模块接收交流模块发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时生成告警信号，第一告警接点接收控制模块发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警，以提示二次电缆屏蔽层接地状态可能存在问题，从而实现对二次电缆屏蔽层接地状态的自动监测，不需人工辅助，从而提高了二次电缆屏蔽层接地状态监测的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的结构框图；

图2是本发明实施例二提供的一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种面板的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种二次电缆屏蔽层接地状态监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的结构框图，本实施例可适用于对二次电缆屏蔽层的接地状态进行监测等方面，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置包括：调整模块10、交流模块20、控制模块30和告警模块40。

其中，调整模块10用于调整监测参数阈值；交流模块20设置有监测端子21，监测端子21用于连接二次电缆屏蔽层，监测二次电缆屏蔽层的电信号；控制模块30与调整模块10以及交流模块20电连接，用于接收交流模块20发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时，生成告警信号；告警模块40包括第一告警接点41，第一告警接点41与控制模块30电连接，第一告警接点41用于接收控制模块30发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警。

具体的，监测参数阈值可以包括二次电缆屏蔽层的电压阈值。当需要使用二次电缆屏蔽层接地状态监测装置对二次电缆屏蔽层的接地状态进行监测时，可将交流模块20设置的监测端子21连接到二次电缆屏蔽层，监测端子21监测二次电缆屏蔽层的电信号如电压信号，交流模块20可将监测端子21监测到的电信号传输至控制模块30，调整模块10可将调整后的监测参数阈值传输至控制模块30。控制模块30可根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时生成告警信号，并将生成的告警信号发送至告警模块40的第一告警接点41，第一告警接点41在接收到告警信号时闭合并触发告警，从而达到提示二次电缆屏蔽层的电信号的值如电压过高，二次电缆屏蔽层接地状态可能不正常的目的，即实现对二次电缆屏蔽层接地状态的监测，从而在二次电缆屏蔽层接地状态不正常时，及时提醒相应工作人员，以便工作人员及时采取措施。

本实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置，包括调整模块、交流模块、控制模块和告警模块，调整模块用于调整监测参数阈值；交流模块设置有监测端子，监测端子用于连接二次电缆屏蔽层，监测二次电缆屏蔽层的电信号；控制模块与调整模块以及交流模块电连接，用于接收交流模块发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时，生成告警信号；告警模块包括第一告警接点，第一告警接点与控制模块电连接，第一告警接点用于接收控制模块发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警。与现有的需要人工辅助的监测方式相比，本实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置，控制模块接收交流模块发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时生成告警信号，第一告警接点接收控制模块发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警，以提示二次电缆屏蔽层接地状态可能存在问题，从而实现对二次电缆屏蔽层接地状态的自动监测，不需人工辅助，从而提高了二次电缆屏蔽层接地状态监测的可靠性。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的结构示意图，本实施例建立在实施例一的基础上，可选的，监测参数阈值包括二次电缆屏蔽层的电压阈值和电流阈值，电信号包括电压和接地环流；监测端子21的数量为多个，交流模块20包括电流采集单元22和多个电压采集单元23；电流采集单元22与一个监测端子21电连接，电流采集单元21用于采集二次电缆屏蔽层的接地环流；多个电压采集单元23与多个监测端子21一一对应电连接，电压采集模块23用于采集二次电缆屏蔽层100的电压。

其中，一个监测端子21可连接一根二次电缆的屏蔽层，多个监测端子21可监测多根二次电缆的屏蔽层，即多个电压采集单元23可采集多根二次电缆的屏蔽层的电压，以对多根二次电缆的屏蔽层100接地状态进行监测。电流采集单元21可将采集的二次电缆屏蔽层100的接地环流传输至控制模块30，电压采集模块23可将采集的二次电缆屏蔽层100的电压传输至控制模块30。控制模块30根据电压阈值和电流阈值，确定接地环流大于电流阈值和/或电压大于电压阈值时生成告警信号，从而可根据二次电缆屏蔽层100的接地环流和电压，实现对二次电缆屏蔽层100接地状态的监测。

可选的，上述装置还包括过压指示灯50和过流指示灯60，过压指示灯50与控制模块30电连接，控制模块30用于在电压大于电压阈值时，控制过压指示灯50点亮；过流指示灯60与控制模块30电连接，控制模块30用于在接地环流大于电流阈值时，控制过流指示灯60点亮。

具体的，控制模块30根据二次电缆屏蔽层100的电压阈值，确定二次电缆屏蔽层100的电压大于电压阈值时，控制过压指示灯50点亮，以提示二次电缆屏蔽层100的电压过压。控制模块30根据电流阈值，确定二次电缆屏蔽层100的接地环流大于电流阈值时，控制过流指示灯60点亮，以提示二次电缆屏蔽层100的接地环流过大。

可选的，二次电缆屏蔽层100与接地铜排200电连接，接地铜排200与二次地网300电连接，电流采集单元22用于采集接地铜排200与二次地网300之间的电流。

其中，接地铜排200与二次地网300之间的电流即为二次电缆屏蔽层100的接地环流，一个接地铜排200连接有多根二次电缆的屏蔽层，接地铜排200连接的多根二次电缆的屏蔽层的接地环流均为接地铜排200与二次地网300之间的电流，则电流采集单元22采集的接地铜排200与二次地网300之间的电流，即为与接地铜排200连接的多根二次电缆的屏蔽层的接地环流。这样，可避免与接地铜排200连接的每根二次电缆均需与电流采集单元22电连接，使得电流采集更加简单方便。

可选的，二次电缆屏蔽层100包括两层屏蔽层，电压采集单元23与外层屏蔽层电连接。

其中，二次电缆屏蔽层100包括外层屏蔽层和内层屏蔽层，电压采集单元23与外层屏蔽层电连接，电压采集单元23采集外层屏蔽层的电压。对于双屏蔽层的二次电缆，外屏蔽层两端接地，内屏蔽层宜在户内一点接地，双屏蔽层的二次电缆与单屏蔽层的二次电缆相比，屏蔽效果更好。

可选的，第一告警接点41包括开关42，开关42的控制端与控制模块30电连接，开关42的第一端与电源70电连接，开关42的第二端与告警器80电连接。

具体的，控制模块30可控制开关42的通断，如控制模块30生成告警信号，告警信号传输至开关42时开关42闭合，开关42闭合后连通电源70与告警器80，触发告警器80告警，如告警器80发出蜂鸣声或接地状态不正常的语音提示声音等，以提示相关人员二次电缆屏蔽层100接地状态不正常。

可选的，告警模块40还包括第二告警接点43，第二告警接点43与控制模块30电连接，控制模块30用于在装置非正常运行时，控制第二告警接点43闭合。

具体的，控制模块30可监测二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的运行状态，控制模块30在装置非正常运行时，控制第二告警接点43闭合并触发告警，以提示工作人员装置处于非正常运行状态，便于工作人员及时对二次电缆屏蔽层接地状态监测装置采取相应的措施。

可选的，上述装置还包括运行状态指示灯81，运行状态指示灯81与控制模块30电连接，控制模块30用于在装置正常运行时，控制运行状态指示灯81点亮。

具体的，控制模块30可监测二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的运行状态，控制模块30在装置正常运行时，可控制运行状态指示灯81点亮，以提示装置处于正常运行状态，便于相应人员直观了解二次电缆屏蔽层接地状态监测装置的运行状态。

在一种实施方式中，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置还包括面板90，图3是本发明实施例二提供的一种面板的结构示意图，结合图2和图3，示例性地，面板90上设置有按键91和显示模块92，按键91与调整模块10电连接，显示模块92与控制模块30电连接，过压指示灯50和过流指示灯60以及运行状态指示灯81均设置在面板上。其中，控制模块30可将接收到的电压和接地环流以及监测参数阈值发送至显示模块92，显示模块92显示控制模块30发送的各数据，以便于相关人员通过显示模块92对数据进行直观观测。另外，上述装置还包括485通信模块、电源板、控制板、交流板1和交流板2(图中未示出)，如电源70通过电源板上的端子与开关42以及控制模块30等电连接，电源经电源模块70的抗干扰盒、背板电源开关至内部的DC/DC转换器(图中未示出)，可输出+5V、±12V的电压。控制模块30通过控制板上的端子与其他模块电连接，监测端子21即为交流板1的端子和/或交流板2的端子，如需要监测多根二次电缆的屏蔽层的接地状态时，若一个交流板上的电压采集端子数量达不到需要监测的二次电缆的数量，则需要由两个交流板上的端子作为监测端子21与二次电缆屏蔽层100电连接。各端子的排布具体如下表所示。

表1端子排布表

其中，交流板1的端子301作为监测端子21，可监测二次电缆屏蔽层100的接地环流I，端子303-312以及端子401-413作为监测端子21，可监测24根二次电缆屏蔽层100的电位U1-U24。电流采集单元22可通过采集装设于接地铜排200与二次地网300之间的接地线上的电流互感器210的电流，实现对二次电缆屏蔽层接地环流的监测，电压采集单元23可通过连接二次电缆的屏蔽层的监测端子21，实现对二次电缆屏蔽层100电位的监测。

本实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置，包括调整模块、交流模块、控制模块、告警模块、过压指示灯、过流指示灯和运行状态指示灯，控制模块确定二次电缆屏蔽层的电压大于电压阈值时，控制过压指示灯点亮，确定二次电缆屏蔽层的接地环流大于电流阈值时，控制过流指示灯点亮，并在装置正常运行时，控制运行状态指示灯点亮。与现有的需要人工辅助的监测方式相比，本实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置，控制模块接收交流模块发送的电信号，并根据监测参数阈值，确定电信号的值大于监测参数阈值时生成告警信号，第一告警接点接收控制模块发送的告警信号，并在接收到告警信号时闭合并触发告警，以提示二次电缆屏蔽层接地状态可能存在问题，从而实现对二次电缆屏蔽层接地状态的自动监测，不需人工辅助，从而提高了二次电缆屏蔽层接地状态监测的可靠性；并且，过压指示灯点亮，可提示二次电缆屏蔽层的电压过压，过流指示灯点亮，可提示二次电缆屏蔽层的接地环流过大，运行状态指示灯点亮，可提示装置处于正常运行状态，便于相应人员直观了解装置的运行状态。

实施例三

图4是本发明实施例三提供的一种二次电缆屏蔽层接地状态监测系统的结构示意图，二次电缆屏蔽层接地状态监测系统包括：上位机400和多个如本发明任意实施例所述的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500与上位机400通信连接。

其中，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500可包括通信模块，通信模块与控制模块电连接，通信模块可通过通信总线如485通信总线与上位机400通信连接，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500的控制模块可通过通信模块将监测参数阈值以及监测到的电信号等发送至上位机400，上位机400可对接收的数据进行监测。

可选的，上位机400包括监控主机410和规约转换器420，二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500通过规约转换器420与监控主机410通信连接。

其中，规约转换器420主要用于各种自动化网络通信场合，进行通讯规约的转换。规约转换器420可将二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500的通讯规约转换为监控主机410能够识别的通讯规约，规约转换器420的具体工作过程可参考现有技术的内容，在此不再赘述。监控主机410通过规约转换器420接收并识别二次电缆屏蔽层接地状态监测装置500发送的数据，以对接收的数据进行监控。

本实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测系统与本发明任意实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的二次电缆屏蔽层接地状态监测装置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。