CN101639385A

CN101639385A - 一种无源声光报警示温装置

Info

Publication number: CN101639385A
Application number: CN200910092124A
Authority: CN
Inventors: 刘平竹
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2029-09-02
Also published as: CN101639385B

Abstract

本发明是一种无源声光报警示温装置，用于监测电力系统供电设备部件之间的电气连接头处温度，由感应电源及稳压部分，检测温度部分，声音报警系统及发光显示部分组成。本发明示温装置的优点是不需要单独外加电源，这样可以保证装置长时间使用而不需要维护。当电气设备连接点出现过热现象时，给出声光报警。测温准确度高，安全性好，无论白天还是夜间，声响提示和发光提示共同作用，效果明显。相对于示温腊片一次性使用而言，本示温装置还可以重复使用，寿命长，功耗极低。即使是意外的接触点温度突然升高烧毁了测温元件，只需更换一个新的测温元件即可。使用方便，只需将测温元件粘贴到需要检测的发热部位，就可检测其温度。

Description

一种无源声光报警示温装置

技术领域

本发明是一种用于监测电力系统供电设备部件之间电气连接点处温度的装置，特别是涉及一种无源声光报警示温装置。

背景技术

在电力系统中，各供电设备部件之间的连接点(为叙述简单，简称连接点)会因接触不良而经常发生过热的现象，如果温度超过允许范围而又未能及时发现处理，可能会损坏供电设备，并造成安全事故。由于高压供电设备的高危险性，巡查人员既不能靠近又不能触摸，有些部位又无法安装仪表，因此采用直观的办法观察此类设备的连接点是否有过热现象一直是一个难题。

目前观察电气设备连接点过热现象的手段主要有示温片(也称为示温腊片)和测温仪等。其中“示温片”是一种行之有效的方法。“示温片”是电气运行设备的“发热监视器”。因此，电业规程规定：变压器等重要电气设备使用前，各电器连接点上必须加贴“示温腊片”，以方便值班员检查巡视中及时发现温度的过分升高，对电气运行设备的不正常状态作相应的适当处理。

目前市场上公开销售的示温片产品，其形状是圆片形，下表面(底部)是圆平面，上表面(上部)是圆弧面，示温片分红色、黄色等各种颜色，代表不同的融化温度。使用时，先在示温片的圆平面底部涂上“凡十林”等粘剂，再将示温片粘附于所要观测的电气设备的连接点上，如果连接点温度超过额定温度时，示温片即自行融化，表示警告。“示温片”具有发热反映可靠、直观、费用低廉、使用方便的特点，其不足之处是：实际操作中，由于设备的负荷变化或电器开关合闸的震动常造成示温片的脱落，重新补贴示温片，又必须设备停电后方可进行，影响电气设备的正常运转；不补贴示温片，又不能及时发现设备发热的异常情况，严重时造成重大经济损失。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无源声光报警示温装置。

一种无源声光报警示温装置，由感应电源及稳压部分，检测温度部分，声音报警系统及发光显示部分组成；

所述的感应电源及稳压部分，由电流互感器、整流桥、稳压管以及滤波电容组成；

感应电源是由电流互感器TA构成，其电源侧为电力系统供电设备部件之间电气连接点某一侧的输电线；

4只二极管组成的整流桥构成全波整流电路，4只二极管串联后构成稳压管连接在全波整流电路的输出端的两端并与电容并联；

所述的检测温度部分由热敏电阻组成。热敏电阻连接串联的限流电阻和发光二极管；热敏电阻、发光二极管的另一端分别连接全波整流电路的输出端的两端；热敏电阻和限流电阻连接处连接音乐集成电路的输出端；

所述的声音报警系统及发光显示部分，由音乐集成电路和发光二极管组成。

音乐集成电路的电源线分别连接全波整流电路的输出端的两端；

抗干扰电阻、抗干扰电容并联后分别连接在全波整流电路的输出端的一端和音乐集成电路的输出端。

压电陶瓷蜂鸣器连接音乐集成电路的输出端。

与现有的示温片比较，本发明示温装置最大的优点是：

1、不需要单独外加电源，这样可以保证装置长时间使用而不需要维护。

2、当电气设备连接点出现过热现象时，给出声光报警。测温准确度高，安全性好，无论白天还是夜间，声响提示和发光提示共同作用，效果明显。

3、相对于示温腊片一次性使用而言，本示温装置还可以重复使用，寿命长，功耗极低。即使是意外的接触点温度突然升高烧毁了测温元件，只需更换一个新的测温元件即可。

4、使用方便，只需将测温元件粘贴到需要检测的发热部位，就可检测其温度。

附图说明

图1为无源声光报警示温装置电路示意图；

图2为无源声光报警示温装置在电力系统中安装接线示意图；

图3为无源声光报警示温装置结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明示温装置作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示本发明示温装置电路示意图。

本发明电源是由电流互感器TA构成，其电源侧为电力系统供电设备部件之间电气连接点某一侧的输电线。当输电线中有电流流过时，TA二次侧产生感应电流。该感应电流经过二极管V1、V2、V3及V4组成的全波整流电路，输出为脉动直流电，而后流经V5、V6、V7及V8组成的串联电路稳压，再经过C1电容滤波，得到大约3V左右的直流电压。该电压给检测温度部分和声音报警系统及发光显示部分提供电源。

检测部分由热敏电阻R2构成。当连接点温度过热，超过热敏电阻R2的临界拐点，R2阻值大为下降，发光二极管LED被点亮报警，提示过热发生，同时，N点电压上升，触发音乐集成电路IC工作，通过HTD压电陶瓷蜂鸣器发声报警。

R1、C2组成抗干扰电路，防止电磁干扰导致误触发从而使音乐集成电路IC误发响声。R3的作用是发光二极管LED限流电阻。

电路中，V1-V8可以选择普通的整流二极管IN4001；C1为普通电解电容器2200uF/16V；HTD为普通压电陶瓷蜂鸣器；音乐集成电路IC选择额定电压3V，工作电压范围在2V到5V内的IC，音乐集成电路IC发声内容可按需求选择。

R1选择1/8W，100KΩ电阻；R3选择1/8W，50Ω电阻；C2选择0.01uF瓷片电容。

热敏电阻R2的选择，可以根据现场对过热温度点的要求不同而不同。

电流互感器TA一次侧绕组和二次侧绕组的变比选择以在正常负荷工作状态下，二次侧绕组工作电流大约为50mA为宜。这样的话，整个设备在正常工作的时候消耗功率大约250mW，功耗非常小，所以电流互感器TA的铁芯尺寸也不大。

实施例2：

如图2所示本发明示温装置在电力系统中安装接线示意图。

电流互感器TA铁芯采用椭圆型铁芯(也可以采用其他形状的环形铁芯)，一次侧穿过铁芯，二次侧线圈绕在铁芯上(详细结构参考图3)。

测温电阻R2粘贴到需要检测的连接点上，要求R2与外界要有良好的电绝缘和密封并且和连接点接触面要有良好的热通路。R2与电路M、N点之间由连接导线连接。电流互感器TA铁芯以及R2与电路M、N点之间连接线最后要固定在输电线上，以防晃动折断连接线。

实施例3：

如图3所示本发明示温装置结构示意图。

在图中，1为电流互感器TA的铁芯，2为紧固螺栓，3为密封外壳体，4为缠绕在电流互感器TA铁芯上的二次侧绕组，5为图1电路中M、N接点接线柱，6为图1电路的电路板，7为报警指示灯二极管，8为报警压电陶瓷蜂鸣器，9为电力系统供电设备部件之间电气连接点某一侧的输电线，也就是电流互感器TA的一次侧绕组。

2个半圆电流互感器TA的铁芯1由紧固螺栓2固定连接；电流互感器TA的铁芯1的圆心中通过输电线9；密封外壳体4连接1个半圆电流互感器TA的铁芯1的下部；二次侧绕组4缠绕在电流互感器TA铁芯1上；电路板6固定在密封外壳体3中；M、N接点接线柱5、报警压电陶瓷蜂鸣器8和报警指示灯二极管7安装在密封外壳体3上。

电路板6和二次侧绕组与部分铁芯密封在一起以防水防潮湿，外露的发光二极管LED的位置为最为容易观察到的位置，外露的压电陶瓷蜂鸣器HTD发声孔还要注意防水问题。此外外露的还有M、N接线点接线柱5。

电流互感器TA的铁芯1分为上下两半部分的目的是为了现场安装方便。打开紧固螺栓2，将电力输电线9放入铁芯，然后拧紧紧固螺栓2，使电流互感器TA的铁芯1成为一个完整的气隙非常小的闭合铁芯。

电流互感器TA的铁芯上、下两半部分闭合的方式可以是以上图中所示的使用螺丝紧和，也可以采用其他的方式紧和，比如类似钳形电流表铁芯的紧和方式。

此外，除了电流互感器TA铁芯的气隙位置外，其余部分均应有良好的电绝缘能力，以便使电流互感器TA铁芯与其一侧的输电线有良好的电绝缘。

Claims

1、一种无源声光报警示温装置，其特征是：由感应电源及稳压部分，检测温度部分，声音报警系统及发光显示部分组成；

所述的声音报警系统及发光显示部分，由音乐集成电路和发光二极管组成；

2、根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于其铁芯由上下两半组成，其变比选择以在正常负荷工作状态下，二次侧绕组工作电流为50mA；压电陶瓷蜂鸣器连接音乐集成电路的输出端。

3、根据权利要求1或2所述的电流互感器，其特征在于：

2个半圆电流互感器TA的铁芯由紧固螺栓固定连接；电流互感器TA的铁芯的圆心中通过输电线；密封外壳体连接1个半圆电流互感器TA的铁芯的下部；二次侧绕组缠绕在电流互感器TA铁芯上；电路板固定在密封外壳体中；M、N接点接线柱、报警压电陶瓷蜂鸣器和报警指示灯二极管安装在密封外壳体上。