CN105424223A - 电网接点的一体化无线测温装置 - Google Patents

Abstract

一种电网接点的一体化无线测温装置，包括：传热导电支架和内部具有容纳腔的导电设备盒，传热导电支架包括柱体连接件、竖板以及横板，柱体连接件穿过导电设备盒的外壳并固定在外壳上，柱体连接件位于容纳腔内的一端设置有安装孔，柱体连接件位于容纳腔外的另一端与竖板的连接，竖板和横板的一端连接形成T型结构，第二横板的另一端设置有缺口；设置在容纳腔内的测温电路板和电池；一端嵌入安装孔内、另一端位于容纳腔内且与测温电路板电气连接的测温探头；固定在导电设备盒上、与测温电路板电气连接的天线。本发明提供的电网接点的一体化无线测温装置，提高了电网接点的一体化无线测温装置的可靠性。

Description

电网接点的一体化无线测温装置

技术领域

本发明涉及电网检测技术领域，特别涉及一种电网接点的一体化无线测温装置。

背景技术

随着社会用电量的日益增加，承载着大电量输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、高压开关柜、刀闸等的电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身和设备之间的连接接点是电力输送中最薄弱的环节，这个薄弱环节的实质问题就是接点发热。随着负荷的增大，导致接点发热并形成恶性循环：温升、膨胀、收缩、氧化，电阻增大、再度升温。轻则造成耗能、线损的现象，重则酿成安全事故。据国家电力安全事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故，40%是由高压电气设备过热所致。因此，检测电网接点的温度是十分重要的。根据测温原理的不同，检测电网接点温度分为以下几种方式：

一、常规测温方式。采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等常规器件检测电网接点温度，其缺点在于无法无线无源，需要金属导线传输信号，无法独立无线工作，绝缘性能无法保证。

二、光纤测温方式。采用光导纤维传输温度信号，其缺点在于光纤具有易折、易断、不耐高温等特性，积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低，且光纤属于有线方式，会破坏既有的设备架构，受开关柜结构影响，在柜内布线难度较大。

三、红外测温方式。红外测温为非接触式测温，在变电站套管、避雷器、母线等设备的温度检测中应用较多，其缺点在于通过红外图谱间接获取温度数据其准确性不能满足要求，对红外图谱的计算机识别技术水平还不能替代人工识别，自动化程度不高，不利用推广使用。

四、无线测温方式。采用无线测温装置检测电网接点温度，其克服了上述几种检测方式的缺陷，在电网接点温度检测中应用最为普遍。

现有技术中，无线测温装置普遍采用测温探头和主装置分别固定在电网接点处的方式。其方法是将温度传感器单独采用树脂类胶灌的方式密封在金属外壳内制成一测温探头，由长导线将测温探头连接到包含测温电路的主装置。由于有长导线连接，测温探头与主装置的输入端之间存在高电位差，极易将主装置的输入端击穿。

发明内容

本发明所要解决的是现有的无线测温装置将测温探头和主装置分别固定在电网接点导致主装置的输入端易被击穿的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电网接点的一体化无线测温装置，包括：传热导电支架和内部具有容纳腔的导电设备盒，所述传热导电支架包括柱体连接件、竖板以及横板，所述柱体连接件穿过所述导电设备盒的外壳并固定在所述外壳上，所述柱体连接件位于所述容纳腔内的一端设置有安装孔，所述柱体连接件位于所述容纳腔外的另一端与所述竖板连接，所述竖板和所述横板的一端连接形成T型结构，所述第二横板的另一端设置有缺口；设置在所述容纳腔内的测温电路板和电池；一端嵌入所述安装孔内、另一端位于所述容纳腔内且与所述测温电路板电气连接的测温探头；固定在所述导电设备盒上、与所述测温电路板电气连接的天线。

本方案提供的电网接点的一体化无线测温装置，所述传热导电支架、所述测温探头以及所述导电设备盒构成一个整体，所述测温探头通过位于所述传热导电支架内部的一端感应待测电网接点的温度，并将待测电网接点的温度通过位于所述容纳腔内的另一端传递至所述测温电路板。根据电工学原理，所述导电设备盒的外表面与待测电网接点处于等电位，因而所述导电设备盒构成法拉第笼，待测电网接点处的电压高低均不会影响所述测温电路板的正常工作，更不会因电位差将所述测温电路板的输入端击穿，提高了所述电网接点的一体化无线测温装置的可靠性。进一步，所述导电设备盒构成法拉第笼可以有效地防止外部强干扰，使所述测温电路板稳定地运行。

通过将所述横板的另一端设置缺口，在安装所述电网接点的一体化无线测温装置时，不需要完全拆开待测电网接头的固定螺丝，只需要拧松固定螺丝插入所述横板即可，提高了所述电网接点的一体化无线测温装置的安装效率。所述电网接点的一体化无线测温装置既可以安装在接点的螺帽侧，也可以安装在接点的螺杆侧，通过接点本身的螺帽锁紧。由于紧固件寿命与接点寿命一致，因此所述电网接点的一体化无线测温装置不存在脱落等安全隐患。进一步，通过转动所述横板，所述电网接点的一体化无线测温装置可以在与接点螺杆垂直的平面内进行360°旋转调整。进一步，与L型的支架相比，将所述竖板和所述横板设置为T型结构，可以缩短温度传导路径，减少热能传递过程中的散失，提高温度采集的准确性。

可选的，所述容纳腔的空隙之间填充有阻燃海绵。通过在所述容纳腔的空隙之间填充阻燃海绵，可以对所述容纳腔内的测温电路板和电池起到固定作用，防止所述测温电路板和电池在安装或者运输过程中由于晃动或者撞击而失效。

可选的，所述导电设备盒还包括与所述外壳连接以形成所述容纳腔的尾盖。通过设置所述尾盖，可以将所述测温电路板和电池安装进所述容纳腔。

可选的，所述外壳为一端封闭的空心圆柱体，所述尾盖为半通螺帽，所述外壳通过设置在其外表面的外螺纹与所述半通螺帽的内螺纹连接。将所述外壳和所述尾盖设置为螺纹连接，方便在所述测温电路板出现故障时打开所述尾盖进行维修或者更换电池。

可选的，所述导电设备盒的相邻外表面形成的角为圆角。将所述导电设备盒外表面的尖锐边角设置为圆角，避免所述导电设备盒在高压环境中产生尖峰放电而损坏所述容纳腔内的装置，进一步保护所述测温电路板。

可选的，所述柱体连接件为圆柱体连接件，所述柱体连接件位于所述容纳腔内的一端设置有外螺纹，所述柱体连接件通过螺帽固定在所述外壳上。通过螺帽将所述柱体连接件固定在所述外壳上，方便进行拆卸。

可选的，所述柱体连接件与所述外壳之间设置有管状的隔热导电垫圈。通过所述隔热导电垫圈将所述柱体连接件和所述外壳隔开，可以防止所述传热导电支架传递的热量通过所述外壳散失，从而提高测量精度。

可选的，所述传热导电支架为铍铜合金支架。因铍铜合金支架耐腐蚀，能够保护所述测温探头不易进水。并且，铍铜合金支架具有良好的传热和储热性能，能够真实的反映待测电网接点的温度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的电网接点的一体化无线测温装置，导电设备盒的外表面与待测电网接点处于等电位，因而构成法拉第笼，待测电网接点处的电压高低均不会影响位于所述导电设备盒容纳腔内的测温电路板的正常工作，更不会因电位差将所述测温电路板的输入端击穿，所述电网接点的一体化无线测温装置的可靠性高。进一步，所述导电设备盒构成法拉第笼可以有效地防止外部强干扰，使所述测温电路板稳定地运行。并且，所述电网接点的一体化无线测温装置通过设置在传热导电支架上的音叉形平板安装在待测电网接点处，安装时不需要完全拆开待测电网接头的固定螺丝，提高了所述电网接点的一体化无线测温装置的安装效率。

在本发明的可选方案中，通过在所述容纳腔的空隙之间填充阻燃海绵，可以对所述容纳腔内的测温电路板和电池起到固定作用，防止所述测温电路板和电池在安装或者运输过程中由于晃动或者撞击而失效。

在本发明的可选方案中，将所述导电设备盒外表面的尖锐边角设置为圆角，避免所述导电设备盒在高压环境中产生尖峰放电而损坏所述容纳腔内的装置，进一步保护所述测温电路板。

在本发明的可选方案中，所述传热导电支架为铍铜合金支架，能够保护位于其内部的测温探头不易进水。并且，铍铜合金支架具有良好的传热和储热性能，能够真实的反映待测电网接点的温度。

附图说明

图1是本发明实施例的电网接点的一体化无线测温装置的剖面结构示意图；

图2是图1所示的电网接点的一体化无线测温装置的俯视图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、传热导电支架；2、导电设备盒、3、测温电路板；4、电池；5、测温探头；6、天线；11、柱体连接件；12、竖板；13、横板；15、螺帽；16、隔热导电垫圈；17、第二密封垫圈；18、第三密封垫圈；21、外壳；22、尾盖；23、第一密封垫圈；61、螺丝；62、第四密封垫圈。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1是本发明实施例的电网接点的一体化无线测温装置的剖面结构示意图，图2是图1所示的电网接点的一体化无线测温装置的俯视图。结合图1和图2，所述电网接点的一体化无线测温装置包括传热导电支架1、导电设备盒2、测温电路板3、电池4、测温探头5以及天线6。

具体地，所述传热导电支架1用于安装在待测电网接点处，传递待测电网接点的热量。所述导电设备盒2与所述传热导电支架1连接，其内部设置有容纳腔。所述测温电路板3和所述电池4均位于所述容纳腔内，且所述测温电路板3和所述电池4电气连接，所述电池4向所述测温电路板3提供工作所需的电源电压。所述测温探头5的一端位于所述传热导电支架1内部，用于感应所述传热导电支架1传导的热量，即感应待测电网接点的温度；所述测温探头5的另一端位于所述容纳腔内且与所述测温电路板3电气连接，将所述待测电网接点的温度传递至所述测温电路板3，由所述测温电路板3将待测电网接点的温度转换为可以进行无线发送的温度数据。所述天线6固定在所述导电设备盒2上，与所述测温电路板3进行电气连接，将所述可以进行无线发送的温度数据发送至温度采集终端。

本实施例提供的电网接点的一体化无线测温装置，所述传热导电支架1、所述测温探头5以及所述导电设备盒2构成一个整体。所述传热导电支架1将待测电网接点的热量传递至所述测温探头5，所述测温探头5将所述待测电网接点的温度传递至所述测温电路板3。由于所述传热导电支架1安装在待测电网接点处，而所述导电设备盒2与所述传热导电支架1连接，因而所述导电设备盒2的外表面与待测电网接点处于等电位，所述导电设备盒2构成法拉第笼，待测电网接点处的电压高低均不会影响所述测温电路板3的正常工作，更不会因电位差将所述测温电路板3的输入端击穿，提高了所述电网接点的一体化无线测温装置的可靠性。进一步，所述导电设备盒2构成法拉第笼可以有效地防止外部强干扰，使所述测温电路板3稳定地运行。

在本实施例中，所述导电设备盒2包括外壳21和尾盖22。所述外壳21具有缺口，所述尾盖22与所述外壳21连接、封闭所述缺口以形成所述容纳腔。通过设置所述尾盖22，可以将所述测温电路板3和所述电池4安装在所述容纳腔内。为了防止所述测温电路板3和电池4在安装或者运输过程中由于晃动或者撞击而失效，可以在所述容纳腔的空隙之间填充阻燃海绵，以固定所述测温电路板3和电池4。所述尾盖22和所述外壳21之间可以为固定连接，也可以为可拆卸连接。在本实施例中，将所述尾盖22和所述外壳21之间设置为可拆卸连接，以方便在所述测温电路板3出现故障时打开所述尾盖22进行维修或者在所述电池4供电不足时进行更换。

所述尾盖22和所述外壳21之间的可拆卸连接可以为螺纹连接或者卡接等，在本实施例中，所述尾盖22和所述外壳21之间通过螺纹连接。具体地，所述外壳21为一端封闭的空心圆柱体，所述尾盖22为半通螺帽，所述外壳21通过设置在其外表面的外螺纹与所述半通螺帽的内螺纹连接。进一步，所述外壳21和所述半通螺帽之间还可以设置第一密封垫圈23，所述第一密封垫圈23可以为聚酯氟材料。通过设置所述第一密封垫圈23，可以防止水、灰尘等杂质进入所述容纳腔。所述导电设备盒2的材质可以选用SUS304不锈钢，不易锈蚀，具有长使用寿命。为了避免所述导电设备盒2在高压环境中产生尖峰放电而损坏所述测温电路板3，所述导电设备盒2的相邻外表面形成的角为圆角，即在生产过程中对所述导电设备盒2外表面的尖锐边角进行了倒圆处理。在其他实施例中，所述尾盖22也可以为螺钉，所述外壳21可以通过设置在其内表面的内螺纹与所述螺钉的外螺纹连接。

在本实施例中，所述传热导电支架1为铍铜合金支架。因铍铜合金支架耐腐蚀，能够保护所述测温探头5不易进水。并且，铍铜合金支架具有良好的传热和储热性能，能够真实的反映待测电网接点的温度。所述传热导电支架1包括柱体连接件11、竖板12以及横板13，所述传热导电支架1通过所述柱体连接件11连接所述外壳21。

具体地，所述柱体连接件11穿过所述外壳21并固定在所述外壳21上，所述柱体连接件11位于所述容纳腔内的一端设置有安装孔，所述测温探头5的一端嵌入所述安装孔内，所述柱体连接件11位于所述容纳腔外的另一端与所述竖板12连接。所述安装孔的大小和深度根据所述测温探头5的尺寸进行设置，只要保证所述测温探头5能够紧密的嵌入在所述安装孔内即可。为了更好地导热，所述测温探头5和所述安装孔之间的缝隙可以采用导热硅脂进行填封。所述竖板12和所述横板13的一端连接形成T型结构，所述横板13的另一端设置有缺口，即设置为音叉形。进一步，所述缺口可以为半圆形缺口。所述横板13的尺寸可根据实际安装空间和散热需求进行设置，为了避免在高压环境中进行尖端放电，所述横板13的另一端也进行了倒圆处理。需要说明的是，所述柱体连接件11、所述竖板12以及所述横板13之间的连接可以为固体连接，也可以为可拆卸连接。在本实施例中，为了更好地导热，所述柱体连接件11、所述竖板12以及所述横板13为一体成型。

检测待测电网接点的温度时，在安装所述电网接点的一体化无线测温装置时，不需要完全拆开待测电网接头的固定螺丝，只需要拧松固定螺丝插入所述横板13即可，提高了所述电网接点的一体化无线测温装置的安装效率。所述电网接点的一体化无线测温装置可视安全距离安装在螺母侧或者螺杆侧，通过接点本身的螺帽锁紧。由于紧固件寿命与接点寿命一致，因此所述电网接点的一体化无线测温装置不存在脱落等安全隐患。并且，通过转动所述横板13，所述电网接点的一体化无线测温装置可以在与接点螺杆垂直的平面内进行360°旋转调整，使所述电网接点的一体化无线测温装置在现场安装时，可以根据实际安装空间进行调整。

所述柱体连接件11与所述外壳21之间可以为固定连接，也可以为可拆卸的连接。在本实施例中，所述柱体连接件11通过螺纹与所述外壳21连接。具体地，所述柱体连接件11为圆柱体连接件，所述柱体连接件11位于所述容纳腔内的一端设置有外螺纹，所述柱体连接件11通过螺帽15固定在所述外壳21上。为了防止所述传热导电支架1传递的热量通过所述外壳21散失而影响测量精度，所述柱体连接件11与所述外壳21之间设置有管状的隔热导电垫圈16。为了防止水、灰尘等杂质进入所述容纳腔，所述螺帽15和所述外壳21的内表面之间还设置有第二密封垫圈17，所述竖板12和所述外壳21的外表面之间还设置有第三密封垫圈18。与所述第一密封垫圈23类似，所述第二密封垫圈17和所述第三密封垫圈18也可以为聚酯氟材料。

所述天线6通过螺丝61固定在所述导电设备盒2上，并通过馈线与所述测温电路板3连接。为了防止水、灰尘等杂质进入所述容纳腔，所述螺丝61与所述外壳21的外表面之间还设置有第四密封垫圈62。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，包括：传热导电支架（1）和内部具有容纳腔的导电设备盒（2），所述传热导电支架（1）包括柱体连接件（11）、竖板（12）以及横板（13），所述柱体连接件（11）穿过所述导电设备盒（2）的外壳（21）并固定在所述外壳（21）上，所述柱体连接件（11）位于所述容纳腔内的一端设置有安装孔，所述柱体连接件（11）位于所述容纳腔外的另一端与所述竖板（12）连接，所述竖板（12）和所述横板（13）的一端连接形成T型结构，所述第二横板（13）的另一端设置有缺口；设置在所述容纳腔内的测温电路板（3）和电池（4）；一端嵌入所述安装孔内、另一端位于所述容纳腔内且与所述测温电路板（3）电气连接的测温探头（5）；固定在所述导电设备盒（2）上、与所述测温电路板（3）电气连接的天线（6）。

2.根据权利要求1所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述容纳腔的空隙之间填充有阻燃海绵。

3.根据权利要求1所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述导电设备盒（2）还包括与所述外壳（21）连接以形成所述容纳腔的尾盖（22）。

4.根据权利要求3所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述外壳（21）为一端封闭的空心圆柱体，所述尾盖（22）为半通螺帽，所述外壳（21）通过设置在其外表面的外螺纹与所述半通螺帽的内螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述导电设备盒（2）的相邻外表面形成的角为圆角。

6.根据权利要求1所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述柱体连接件（11）为圆柱体连接件，所述柱体连接件（11）位于所述容纳腔内的一端设置有外螺纹，所述柱体连接件（11）通过螺帽（15）固定在所述外壳（21）上。

7.根据权利要求6所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述柱体连接件（11）与所述外壳（21）之间设置有管状的隔热导电垫圈（16）。

8.根据权利要求1所述的电网接点的一体化无线测温装置，其特征在于，所述传热导电支架（1）为铍铜合金支架。