高壓型智能接地箱技術標準書杭州巨騏信息科技目錄1、智能環保型接地箱目的和意義41.1、高壓電纜運行常見問題41.2、高壓電纜線路在線監測的必要性42、智能環保型接地箱系統架構和功能要求52.1、系統建設目標52.2、系統架構設計原那么52.3、系統應用功能7、在線監測裝置臺賬管理7、環流在線監測裝置的檢測功能83、智能環保型接地箱技術指標93.1、無線通訊裝置指標93.2、電源裝置技術指標103.3、精確接地環流采集裝置技術指標103.4、電纜表層溫度采集裝置技術指標134、智能環保型接地箱功能134.1、接地環流監測功能134.2、電纜表層溫度功能144.3、電纜水位功能144.4、防盜報警功能155、智能環保型接地箱裝置155.1、智能環保型接地箱特點155.2、接地箱箱體技術要求155.3、接地箱用途165.4、智能環保接地箱型號165.5、箱體結構圖及安裝圖165.6、產品使用維護205.7、智能接地箱優點205.8、智能化的表達215.9、現場安裝圖展示246、智能接地箱檢測報告261、智能環保型接地箱目的和意義1.1、高壓電纜運行常見問題高壓接地箱是聚集高壓接地電纜接地線的連接設備，目前大部份的高壓接地箱擺放的位置離市區都比較遠,而且都在人煙稀少的地方,這給犯罪份子提供了有利的作案環境,而傳統的接地箱普遍采用鋁合金等材料制作而成，無任何防盜功能，且極具回收價值。一旦失竊,也無人知曉,只有在線路檢修的時候才能發現.存在著嚴重的平安隱患。1.2、高壓電纜線路在線監測的必要性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生損壞而多點接地，金屬護套對地環流就會上升至很危險的數值。一旦電纜接地系統遭到破壞，金屬護套的電壓將由正常運行時的工頻感應電壓變為懸浮電壓。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平安隱患。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生，必須利用科學手段，采取行之有效的防范措施。高壓電纜金屬護套環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。現有傳統模式的接地環流技術檢測工作，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、實時的反響接地環流，不便于進行主網電纜線路的健康水平監測。因此需要建立一套既防盜，又能實時在線監測的系統來解決目前電力電纜實時運行中的電纜環流、電纜溫度、設備平安問題。根據上述的現狀需求，根據實際情況著手研發，生產新型環保型智能接地箱，內置一套高壓電纜在線監測系統，來監測接地環流的狀況，監測電纜中間接頭的絕緣狀況，以確保電力電纜平安運行。2、智能環保型接地箱系統架構和功能要求2.1、系統建設目標

1、實時監測，分級集中管理。具有統計，查詢和打印各類表格的功能，提高維護和管理水平。

2、及時報警，自動派障，能實時掌握系統所屬各端局設備的維護作業等運行情況。

3、確保受監控電纜的平安。電纜在超過門限值時能夠及時的告警。

4、取代傳統的環流檢測方式，由人工檢查升級到電子科技設備測試，做到了實時在線監測。5、節省電力部門的運作本錢。能有效的提高工作效。2.2、系統架構設計原那么

根據國網公司輸變電設備狀態監測系統的有關標準和技術要求〔詳見?國家電網公司生技改〔2023〕95號關于印發輸變電設備狀態監測系統概要設計及相關數據標準、通信技術方案的通知?〕，輸變電設備在線監測系統必須依托PMS系統而建，其系統架構既要滿足國網公司的統一系統架構要求，又要結合江蘇省公司的生產信息化系統建設現狀，滿足與歷史實時數據中心、SCADA等相關系統進行橫向集成，以及與國網公司PMS系統和狀態監測系統進行縱向接入的要求。同時電纜線路狀態監測系統與輸電架空線路狀態監測系統在系統平臺上應無區別，即均為PMS系統平臺下的輸變電設備狀態監測子系統的組成局部。系統采用二級架構，分為監控中心和遠端采集。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。監控中心負責所轄區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，同時負責該區域內相關信息的處理與統計。監控中心將根據需要設立，主要負責前端信息的匯總與處理，為電力電纜的統一管理提供必要的信息和決策依據。

在后期系統擴容中，監控中心配置不必改變，只需增加相應RTU監控點，根據網絡組網情況，集中收斂到監控中心，即可完成對所轄區域內單芯電纜接地電流，電壓數據的集中監控管理。假設系統發生告警，系統可通過、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。2.2輸變電設備狀態監測系統構架2.3、系統應用功能2.3.1、在線監測裝置臺賬管理1、基站信息子模塊主要是對某一條或多條電纜所在線路、溝體的所有基站信息〔主要對應數據采集器和取電裝置〕進行數據錄入、刪除、修改、查詢。子模塊在整個系統中同樣起著提供支持數據作用，為基站上的監測單元采集數據的支持點。為整個系統的數據接收發揮關鍵性的作用，是一切監測數據的來源。其子模塊通過每一個監測單元采集數據量，到達整個數量級的數據。基站的根本信息的維護，主要包括新增，修改，條件查詢和刪除等。2、監測單元管理監測單元管理用于管理基站下所有的監測單元〔主要為傳感器〕設備臺帳信息，并使一個基站可以對應一個或多個監測單元設備形成由上向下的一對多設備關系。從而使用戶的一切數據的導入、錄入能夠形成基站和監測單元一個有機的整體，為系統提供必需的在線監測支持數據。并能對監測單元信息進行維護和數據字段的擴充提供方便，充分的表達設備管理的優越性。本工程建立監測單元根本信息，主要監測電纜金屬護層接地環流數據。3、監測裝置運行狀態查詢對于監測裝置的不同狀態可以在GIS畫面中以不同的顏色顯示，同時可以按照類型進行表格樣式的查詢統計。2.3.2、環流在線監測裝置的檢測功能1、產品型號：JQ-DLHL-12、產品規格：250*200*150mm3、產品重量：2KG4、具監測電纜的環流數據，預設預警值、報警到中心的功能；5、具備3個探測器防區，對高壓接地箱的傾斜、房拆、非法攀爬進行監控的功能；6、具備對高壓接地箱的設備綜合監控報警功能；7、具對電纜溝里的電纜表層溫度監測功能；8、具備設備圖像監控功能；〔選項配置〕9、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內網監控中心，電子地圖上顯示具體位置；10、具備設備溫度超高立即啟動排溫的功能；11、設備取電方式具ＣＴ感應取電，光伏取電，220V照明電；12、具備環境監測功能〔溫濕度、水位、火災、有毒有害氣體監測〕13、具備5路控制功能；3、智能環保型接地箱技術指標3.1、無線通訊裝置指標技術參數名稱主要技術參數指標備注輸入電壓范圍DC5～24V工作電流最小16mA，最大90mA平均無故障工作時間大于50000小時信息存儲支持本地信息存儲，斷電再次通電后可主動上傳到綜合智能數據管理平臺信息本地存儲條數不低于1000條上行通訊方式GPRS、短信方式，天線信號強度，不低于18dB下行通訊方式通信速率不低于1200bps；支持短信配置本地局部總線通訊傳輸距離半徑不小于1公里防水等級不低于IP68防雷等級不低于2級防爆標識ExdIIBT6防塵等級不低于IEC529標準5級水平電磁兼容性滿足GB9254-2007滿足GB17625.1-2003工作溫度-20℃～+85℃運行環境濕度15%～98%大氣壓力86～106kPa3.2、電源裝置技術指標光伏取電電源裝置技術指標技術參數名稱主要技術參數指標備注輸出電壓DC15V-18V輸出最大電流4.6A開路電壓21.6V短路電流5A功率80W電池片數量4*9重量7.5kg3.3、精確接地環流采集裝置技術指標技術參數名稱主要技術參數指標備注精確電流采集待機電流<100μA電流采樣范圍0～100A分辨率12bit轉換時間10μs線性誤差±1LSBmax變比100:0.333防護等級IP68一次額定電流100A二次額定電流100mA準確級不低于0.5級額定頻率50Hz額定二次負載大于4Ω瞬態過載鎖定反響時間450A120ms500A70mS二次瞬變工頻耐壓不低于3000V/min二次繞組匝間絕緣值大于1000MΩ靜態功耗電流小于0.6mA支持傳感器接口SPI總線，4～20mA防塵等級不低于IEC529標準5級水平電磁兼容性滿足GB9254-1998滿足GB17625.1-5503工作溫度-55℃～+85℃運行環境濕度15%～98%大氣壓力86～106kPa技術參數名稱主要技術參數指標備注精確電壓采集待機電流<100μA電流采樣范圍0～400V分辨率12bit轉換時間10μs線性誤差±1LSBmax變比400:0.8防護等級IP68支持傳感器接口SPI總線，4～20mA防塵等級不低于IEC529標準5級水平電磁兼容性滿足GB9254-1998滿足GB17625.1-5503工作溫度-55℃～+85℃運行環境濕度15%～98%大氣壓力86～106kPa3.4、電纜表層溫度采集裝置技術指標技術參數名稱主要技術參數備注電氣指標測量范圍-55℃～120℃精度0.1℃讀數轉換時間200mS工作電壓3.3～5.5V待機電流750nA工作電流1mA@5V終端通信CAN總線方式4、智能環保型接地箱功能4.1、接地環流監測功能智能型接地箱內裝0~100A單模精確電流互感器、0~400V精密電壓變換器及精確接地環流采集模塊實時監測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或電壓參數，可實現對接地環精確測量及定時巡檢測量，取代傳統人工方式的定期地環流巡測，大大減輕現場測量的勞動強度，提高系統維護效率。接地環流監測用于護層接地地環流緩變數值監測，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情況下，當接地環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分析診斷模型，有效判斷接地箱被盜或接地線被盜割。4.2、電纜表層溫度功能主要為了配合環流檢測，把測溫三極管固定在接地電纜外戶套并密封，經過測溫探頭把相關地接地電纜溫度信息傳遞到監測儀測溫模塊上，也可以把監測點放置在電纜接頭外表來檢測電纜接頭溫度。可實現對高壓電纜接頭外表運行溫度24小時不間斷在線監測，溫度采集范圍-55℃~+150℃。通過對高壓電纜本體層溫度的統計分析，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時到達極限溫度時，發生報警信號提醒相關人員。4.3、電纜水位功能為配合環境檢測，將周圍環境監測到的相關的水位信息傳到監測儀測水位模塊。可實時對周圍環境中的水位進行24小時不間斷在線監測，水位采集范圍0~2m。通過對水位的統計分析，可使運行人員全面掌握其工作狀況，并在水位到達極限時，發生報警信號提醒相關人員。4.4、防盜報警功能智能接地箱具有開門報警和超越閥指報警功能。如果箱門被翻開或撬開，接地箱內會發出刺耳的報警聲，同時發出報警信息和報警短信。5、智能環保型接地箱裝置5.1、智能環保型接地箱特點1、環保接地箱箱體〔以下簡稱箱體〕的材料采用SMC不飽和樹脂等材料制成，該材質廣泛用于軌道交通、汽車、電氣部件等行業，全絕緣、耐腐蝕、強度高，無回收價值，既環保又平安；2、箱體結構組合部位采用特殊螺栓固定，全密封，防護等級IP66；3、箱體反面及上部各有通風氣孔，透氣孔有防雨水措施。兩側設置紅色警示語：高壓危險、嚴禁開啟；4、箱體帶門可鎖〔自主研發防盜鎖〕具防盜作用；5、內部接地組件采用紫銅排，外表鍍銀〔紫銅排可選規格為4mm×30mm、6mm×30mm、8mm×30mm、10mmX40mm〕，導電性優良；6、箱體、光伏頂帽與底座可分開，安裝簡單、維護方便。7、光伏頂帽也采用SMC不飽和樹脂等材料制成，采光度為45°，組合成光伏組件。形成運行優良的光伏取電裝置。8、環保接地箱箱體具備智能化，內置一套高壓接地在線監測系統，檢測高壓電纜運行的實時數據反響、狀態管理。9、智能環保型高壓接地箱符合環保、電網智能化管理、經濟實用之特點。5.2、接地箱箱體技術要求環境溫度不高于+85℃，不低于-50℃，絕緣電阻大于20MΩ。箱體經受直流20kV,1分鐘不擊穿，箱體經受沖擊25kV,±10次不擊穿。5.3、接地箱用途連接于電纜護層與大地之間。

電纜護層直接接地箱，內部含有連接銅排、銅端子等，用于電纜護層的直接接地。

電纜護層保護接地箱和電纜護層交叉互聯接地箱內含電纜護層保護器、連接銅排、銅端子等，用于電纜護層的保護接地。

保護器采用壓敏電阻作為保護元件，無串聯間隙，保護特性好，具有優良的非線性伏安特性曲線。還具有電氣絕緣性能好、介電強度高、抗漏痕、抗電蝕、耐熱、耐寒、耐老化、防爆等優點及良好的化學穩定性、憎水性、密封性。5.4、智能環保接地箱型號接地箱智能型型號：JDX-ZLZ-2,JDX-ZLB-2,JDX-ZLJ-2,JDX-ZGZ-2,JDX-ZGB-2,JDX-ZGJ-2。箱內裝置一套高壓接地環流在線監測儀〔環流數據檢測\防盜報警等〕。5.5、箱體結構圖及安裝圖1.光伏帽圖2.箱體圖接地箱整體外觀圖安裝圖5.底部根底圖5.6、產品使用維護1、投入運行后一般可用1000V兆歐表檢查絕緣電阻，其值應大于10MΩ。2、同軸電纜連接、三相交叉互聯后經護層保護器接地，護層器為BHQ-2型或BHQ-3。3、護層保護器性能指標產品名稱規格型號系統額定電壓kV有效值直流1mA參考電壓kV8/2010kV雷電擊沖擊電流殘壓峰值不大于kV通流容量工頻過電壓耐受能力75%直流1mA參考電壓下泄露電流不大于uA2ms方波電流峰值A4/10沖擊大電流峰值kv電壓kv有效值時間s不小于智能環保型直立式保護JDX-ZLB-21103.456.5400652.45520JDX-ZLB-22206.912400655.25505.7、智能接地箱優點產品名稱外觀材質防盜環流檢測溫度檢測圖像監控擴展功能普通接地箱一般鐵/不銹鋼(易生銹、易導電、易變型、可回收利用)普通機械防盜，容易被盜〔破壞〕無無無無智能接地箱美觀大方SMC不飽和樹脂(不生銹、防腐蝕、高強度、全絕緣、無回收利用價值)自主研發防盜鎖、互聯網智能化防盜〔聲光報警、短信及語音報警〕實時檢測準確.環流上限報警無線傳輸實時檢測溫度上限報警圖像報警回傳水位環境有害氣體等5.8、智能化的表達5.8.1、電纜溫度和載流量評估方法目前國網公司大局部城市高壓電纜線路載流量是依據IEC60287等標準確定的。IEC標準對簡單環境條件下敷設電纜載流量的計算是適用的，但對于復雜環境條件和敷設方式的情況，有很大的局限性。城市電纜回路數量越來越多，同一電纜溝或隧道中常常有多條電纜回路同時運行，相互之間的影響不可忽略。同時電纜運行環境越來越復雜，電纜線路周圍可能存在各種熱源和不確定因素，使得電纜存在局部過熱的風險，這將成為限制載流量的“瓶頸〞，并對電纜的平安運行構成了嚴重的威脅。對于這些環境IEC60287等標準已經無法適用，電纜運行管理人員只能依據以往的經驗，或者提高平安裕度的方法，來評估電纜導體溫度和調配負荷，而缺乏一套科學的電纜溫度和載流量評估方法。本工程旨在針對典型城市高壓電纜線路(復雜工況下，多回路同時運行)，采用數值計算方法建立電纜群在穩態和暫態兩種運行方式下的溫度場、載流量計算模型。同時，針對典型敷設電纜進行載流量試驗，通過試驗與計算結果的分析比照，校驗計算模型的準確性。最后，將經過驗證后的計算模型應用于實際工程中，提出各種不同工況下電纜載流量平安運行標準，為電纜運行管理部門提供有力技術支持。通過本工程的實施，有利于幫助電纜運行管理部門采取科學可靠的方法，準確判斷復雜工況下的電纜導體溫度和載流量，在保證電纜的平安運行的根底上，有效提升電纜線路的輸送能力，為電力部門提供科學決策依據。5.8.2、報警信息處理過程1．智能接地箱箱門報警：主要裝在門及門框上感應開關，當有盜賊非法開門時，在線監測主機報警，管理系統會顯示報警地點和性質或直接通過短信的方式到值班人員終端。2．紅外感應周界報警：主要裝在接地箱附近，紅外探測非法闖入者。另外，通過隱蔽的一層電子束來保護接地箱或電纜井、終端塔周圍，報警方式通過平臺及短信方式。3．回流纜振動探測器或井蓋報警裝置：裝在回流纜局部位置，通過檢測回流纜振動幅度而報警。4．環流數據異常報警：