輸電線路智能接地箱技術方案書
110kV及以上單芯電纜的金屬護層一般采用交叉互聯雙端接地或單端直接接地的運行方式。正常情況下金屬護層對地只有幾十伏的感應電壓，幾安到十幾安的感應電流，電力電纜多采用固體絕緣的電纜，引起電纜發(fā)生劣化的原因較多，有電劣化、熱劣化，化學劣化、機械劣化，失竊等，對于高壓電纜（110kV及以上），其屏蔽層只能單點接地，如果電纜護套因化學、機械甚至鼠蟲害等發(fā)生損壞而多點接地，金屬護套對地環(huán)流就會上升至很危險的數值。一旦電纜接地系統(tǒng)遭到破壞，金屬護套的電壓將由正常運行時的工頻感應電壓變?yōu)閼腋‰妷?。當電纜金屬護層上的懸浮電壓將會上升到電纜外護套工頻耐壓容許值之上，在這種情況下將導致外護套擊穿或護層保護器燒毀，更嚴重的會導致電纜主絕緣擊穿等安全隱患。而電纜運行管理一般采取人工周期巡視的方式，難以預防此類事件的發(fā)生，必須利用科學手段，采取行之有效的防范措施。
目前，高壓電纜金屬護套環(huán)流檢測是主網電纜線路日常運行維護的一項重要技術檢測工作?，F有傳統(tǒng)模式的接地環(huán)流技術檢測工作，主要靠依賴運行人員持鉗型電流表人工測量的方式、季度檢測的周期進行，不能有效、實時的反應接地環(huán)流，不便于進行主網電纜線路的健康水平監(jiān)測 。因此需要建立一套既防盜，又能實時在線監(jiān)測的系統(tǒng)來解決目前電力電纜實時運行中的電纜環(huán)流、電纜護層電壓、電纜溫度、設備安全問題。根據上述的現狀需求，我公司研發(fā)生產的智能型高壓電纜接地箱，內置一套高壓電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)，來監(jiān)測接地環(huán)流的狀況，監(jiān)測電纜中間接頭的絕緣狀況，以確保電力電纜安全運行。
高壓電纜與智能型高壓電纜接地箱分布范圍較廣，要想實現高效的管理必須有組成一個系統(tǒng)，做到真正的實時監(jiān)控，減少管理人工和運維成本。
本系統(tǒng)采用二級架構，分為監(jiān)控中心和遠端采集。其中遠端采集器負責信息的采集和預處理，將電流和電壓信號轉化為數字信號進行傳送。監(jiān)控中心負責所轄區(qū)域內遠端采集器上傳信號的處理，并將告警信息傳遞給相關維護人員，同時負責該區(qū)域內相關信息的處理與統(tǒng)計。監(jiān)控中心將根據需要設立，主要負責前端信息的匯總與處理，為電力電纜的統(tǒng)一管理提供必要的信息和決策依據。
在后期系統(tǒng)擴容中，監(jiān)控中心配置不必改變，只需增加相應RTU監(jiān)控點，根據網絡組網情況，集中收斂到監(jiān)控中心，即可完成對所轄區(qū)域內單芯電纜接地電流，電壓數據的集中監(jiān)控管理。若系統(tǒng)發(fā)生告警，系統(tǒng)可通過電話、短信、本地多媒體聲光等多種方式進行告警，并及時通知各責任人，便于采取有效措施進行防范。
2 具監(jiān)測電纜的環(huán)流數據和護層電壓等功能，預設預警值、報警到中心的功能；
2 具備3個探測器防區(qū)，對高壓接地箱的傾斜、房拆、非法攀爬進行監(jiān)控的功能;
2 具備對高壓接地箱的設備綜合監(jiān)控報警功能；
2 具對電纜溝里的電纜表層溫度監(jiān)測功能；
2 具備設備圖像監(jiān)控功能；（選項）
2 具設備定位功能，通過光纖及PMS/SIM/GPRS通訊模塊/RJ45實時傳輸數據到電力系統(tǒng)內網監(jiān)控中心，電子地圖上顯示具體位置；
2 具備設備溫度超高立即啟動排溫的功能；
2 設備取電方式具ＣＴ感應取電，光伏取電，220V照明電。
（1）環(huán)境溫濕度：溫度范圍－45℃～+55℃，相對濕度<95%;
（2）海拔不超過4500m；
（3）安裝場所的空氣中不應含化學腐蝕氣體；
（1）電纜電壓：≤110KV
（2）額定頻率：50Hz；
（3）產品一次回路耐受直流20KV、歷進1min的試驗，無閃絡或擊穿；
（4）產品一次回路耐受40KV的10次正極性和10次負極性電壓脈沖試驗，無閃絡或擊穿；
（5）產品二次回路耐受5KV的3次正極性和3次負極性壓壓脈沖試驗，無閃絡或擊穿；
（6）產品每個連接排的連接點的觸電阻值不大于40μΩ；
（7）產品連接排與外殼的絕緣是阻值不小于20MΩ。
（1）本產品性能符合標準GB11032-2010《交流無間隙金屬氧化物避雷器》規(guī)定；
（2）保護器通過8/20μs、10KA沖擊電流的殘壓不大于10KV;
（3）保護器在6（或12）KV工頻電壓下能承受5S而不損壞；
五、主要在線監(jiān)測功能
1、電纜環(huán)流在線監(jiān)測功能：智能接地箱內裝0～100A單模電流互感器及接地環(huán)流采集模塊,實時監(jiān)測110kV及以上高壓電纜的每個高壓電纜金屬護層接地點的電流參數，可實現對0～100A接地環(huán)流測量及定時巡檢測量，取代傳統(tǒng)人工方式的定期接地環(huán)流巡測，大大減輕現場測量的勞動強度，提高系統(tǒng)維護效率。
接地環(huán)流監(jiān)測用于護層接地環(huán)流的緩變數值監(jiān)測，反映護層接地良好程度、電纜老化程度、線芯負荷大小變化等情況；同時高壓電纜線路正常運行的情況下，當接地環(huán)流值產生突變減小或為零時，接合電調情況及電纜運行狀態(tài)分析診斷模型，有效判斷接地箱被盜或接地線被盜割。
2、電纜護層電壓監(jiān)測和保護功能：每相電纜護層上安裝有電壓監(jiān)測傳感器，可實時監(jiān)測每相電纜護層上的電壓值，超過預設值是可發(fā)送報警信息，同時每相電纜護層與地之間安裝有電纜護層電壓保護器，電纜護層的電壓值達到保護額定值時對地導通放電，從而達到保護電纜護層的目的。
3、電纜表層溫度監(jiān)測功能：主要是為了配合環(huán)流檢測，把測溫三極管固定在接地電纜外戶套上并密封，經過測溫探頭把相關接地電纜溫度信息傳遞到監(jiān)測儀測溫模塊上，也可以把監(jiān)測點放置在電纜接頭表面來檢測電纜接頭溫度?？蓪崿F對高壓電纜接頭表面運行溫度24小時不間斷連續(xù)在線監(jiān)測，溫度采集范圍為-55℃～+125℃。通過對高壓電纜本體護層溫度的統(tǒng)計分析，可使運行人員全面掌握其工作狀況，及時了解電纜護層的老化情況，并在接頭溫度急劇升高達到極限溫度時，發(fā)出報警信號提醒有關人員緊急處理。
4、防盜報警功能：智能接地箱具備開門報警功能，還有超限接地環(huán)流報警、超限電壓報警功能。如果箱門被打開或撬開，接地箱內就會發(fā)出刺耳的警報聲（約120分貝），同時發(fā)出報警信息（接地箱發(fā)出報警后）監(jiān)控軟件就會馬上顯示報警信息,報警信息以紅色字體顯示。還會自動撥打事先設置好的接警電話，(可以設置2個短信接警號和3個語音接警號)并可以監(jiān)聽周圍動靜，實施現場喊話，可以根據情況來確定是否需要報案。
5、具設備定位圖像監(jiān)控功能：通過模塊內設置的經緯度數據或GPRS模塊的基站信息，監(jiān)控中心在電子地圖上顯示智能型高壓電纜接地箱的具體位置，當接地箱箱門無故被打開發(fā)出報警時，接地箱內的主機設備自動會控制視頻拍攝當時的場景，拍攝的圖像會保存在監(jiān)控攝像頭中，攝像頭內的SD卡可存儲200張照片，也可隨時通過軟件遠程拍照并回傳至監(jiān)控軟件上。
1、箱體材質：接地箱箱體的材料采用SMC不飽和樹脂等材料制成，全絕緣、耐腐蝕、強度高，無回收價值，既環(huán)保又安全；
2、箱體結構部位采用特殊螺栓固定，全密封，具防盜作用；
箱體背面上部各有通風氣孔，兩側貼有警示語：高壓危險嚴禁開啟；
3、接地箱帶門可鎖（智能鎖）具防盜作用；
4、箱體防護等級：IP54
5、內部連接：采用表面鍍錫T1紫銅排連接，尺寸：4*40和3*30
6、箱體尺寸：高X寬X深：1265X650X405(mm)
產品的結構與組成示意如下圖所示：
① 箱殼 ②接地匯流銅排（4mm*40mm）③接地銅排（3mm*30mm）④電流互感器⑤相銅排（3mm*30mm）⑥電纜護層保護器⑦控制器安裝盒（內含電池、控制板、信號采集裝置等）⑧防盜檢測裝置 ⑨太陽能發(fā)電板（左右各一張）
