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【智能制造部】高压智能接地箱在线动态监测-让生产更安全

时间：2022-04-24

110kV及以上高压电缆主要采用单芯电缆，其金属护套一般采用一端互联直接接地，另一端经护层保护器接地的方式。这些互联接线、护层保护器等组装在一个箱体里，即电缆接地箱。
接地箱分成直接接地箱、交叉互联接地箱和保护接地箱等三种，已经获得了广泛的应用。

接地箱在使用过程中存在以下问题：

缺少环流检测、感应电压监测功能。

采用人力巡检周期长，不能及时发现问题，错过抢修最佳时机。

接地线被盗割事件较多。

一旦接地线被破坏或者被盗，金属护层电压将变成悬浮电压，其值可能超过电缆外护套的工频耐压导致击穿。接地箱被盗短时间很难被发现。

缺乏电缆接头温度无法预知。

由于电缆护层被破坏等原因导致电缆温度过高，影响线路安全。

电缆沟环境复杂，缺少真实的环境数据。

电缆沟中的垃圾通过微生物分解容易产生甲烷等可燃气体，给高压电缆运行带来很大隐患；电缆沟容易积水，电缆在水浸状态下运行，会严重影响电缆绝缘和使用寿命。

根据《电缆线路用接地箱技术标准》以及现场运行要求，完成了电缆护层智能接地箱的设计。整个系统由以下几个部分组成：

电缆护层智能接地箱
• 太阳能板及储能电池
• 护层保护器
• 电压、电流、温度传感器
• 声光报警器
• 外接传感器（选配）
• 气体传感器：氧气、甲烷等
• 门禁、水浸、人体感应
管理平台
• 人员管理、设备管理
• 数据采集、数据

技术参数名称	主要技术参数指标	备注
供电方式	AC220V供电	该模式下，配电箱配备蓄电池（12V/20AH）。太阳能板可同时为蓄电池和智能终端供电。
	12V太阳能发电板供电
通讯方式	有线：以太网、Modbus RTU(RS485)
	无线：4G
4路环路电流检测	AC 0~5mA ±0.5%	通过CT接入，CT变比可选
4路感应电压检测	AC 0~400V ±0.5%	通过PT接入，PT变比可选
4路温度检测	-55℃-125℃，±1℃
环境温湿度	温度：-40℃-80℃，±0.5℃
	湿度：0-99%RH，0.2%RH
4路模拟量输入	检测范围：4-20mA	可以接入通用传感器，包括氧气传感器、有害气体传感器、可燃气体等。
	检测精度：1%
4路干接点输入	干接点输入	可以接入通用传感器，包括门禁、水浸、运动监测传感器等
4路干接点输出	干接点输出，额定负载容量24V/1A	1路接声光报警；其余3路可以扩展

锂电池+太阳能供电，供电稳定
• 实时监测环流、感应电压、护层温度等数据
• 实时监测氧气、有害气体、可燃气体等状态
• 实时监测门禁、水浸、人员等状态
• 所有状态可设置越限报警，发生报警立即通知负责人处理
• 报警阈值配置、短信通知配置
• 设备信息配置（位置、
• 云/物联网功能

远程数据监测与显示

金属护层环流监测系统

直接接地箱和交叉互联箱内A、B、C、N相均装有电磁式电流互感器，实时监测三相金属护套上的电流信号，通过智能终端传送到管理平台。当温度值超过设定阈值时，发送报警消息给相关负责人。

金属护层感应电压监测系统

直接接地箱和交叉互联箱内A、B、C、N相均装有电磁式电压互感器，实时监测三相金属护套上的感应电压信号，通过智能终端传送到管理平台。当感应电压值超过设定阈值时，发送报警消息给相关负责人。

金属护层温度监测系统

将温度传感器与金属护层靠近，可以实时监测三相金属护套上温度，通过智能终端传送到管理平台。当温度值超过设定阈值时，发送报警消息给相关负责人。

气体状态监测系统（可选）
针对电缆隧道的运行环境，电缆护层智能终端可以选装气体传感器，用来监测电缆隧道的气体环境。如氧气、一氧化碳等有害气体、甲烷等可燃气体的含量。