CN109036991B - 断路器触头、断路器以及高压开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种断路器触头、断路器以及高压开关柜，该断路器触头包括梅花架、无线测温传感器和若干梅花触指，其中，所述无线测温传感器与所述梅花触指沿圆周方向插接在所述梅花架上。本发明实施例提供的断路器触头、断路器以及高压开关柜包括梅花架、无线测温传感器和若干梅花触指，无线测温传感器采用与梅花触指相同的安装方式，沿圆周方向插接在梅花架上，使得无线测温传感器成为断路器触头的一部分，固定稳固、不易脱落，且无线测温传感器直接置于高压开关柜断路器发热点，即断路器触头上，其测量点即为直接发热源，测温准确、响应速度快，实现对高压开关柜发热点温度的实时监测。

Description

断路器触头、断路器以及高压开关柜

技术领域

本发明涉及高压开关柜带电检测技术领域，尤其涉及一种断路器触头、断路器以及高压开关柜。

背景技术

目前使用的高压开关柜大多为金属铠装封闭式结构。由于高压开关柜有时会长期严重超载运行，其触点氧化、电弧冲击加剧，造成开关柜内断路器触头接触电阻增大，温度升高，给设备安全运行埋下了隐患，尤其是负荷重的变电站，经常出现开关柜温升过高造成绝缘件老化、击穿，甚至出现整柜烧毁事故。

为了解决上述问题，需要对高压开关柜进行温度检测。一般就是在高压开关柜的断路器上加装用于温度监测的传感器，市场上现有用于高压开关柜触头温度监测的传感器，一般需要加装在开关柜断路器的梅花触头，来实现对高压开关柜温度的检测。

但目前加装在断路器上梅花触头的测温传感器，都不同程度的存在固定不稳固、容易脱落的问题。

发明内容

针对背景技术中现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种断路器触头、断路器以及高压开关柜。

第一方面，本发明提供的一种断路器触头，该断路器触头包括梅花架、无线测温传感器和若干梅花触指，所述无线测温传感器与所述梅花触指沿圆周方向插接在所述梅花架上。

第二方面，本发明提供的一种断路器，该断路器包括本发明第一方面提供的断路器触头。

第三方面，本发明提供的一种高压开关柜，该高压开关柜包括本发明第二方面提供的断路器。

本发明实施例提供的断路器触头、断路器以及高压开关柜包括梅花架、无线测温传感器和若干梅花触指，其中，无线测温传感器采用与梅花触指相同的安装方式，沿圆周方向插接在梅花架上，使得无线测温传感器成为断路器触头的一部分，固定稳固、不易脱落，且无线测温传感器直接置于高压开关柜断路器发热点，即断路器触头上，其测量点即为直接发热源，测温准确、响应速度快，实现对高压开关柜发热点温度的实时监测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的断路器触头结构示意图；

图2为本发明实施例提供的断路器触头中的无线测温传感器结构示意图；

图3为本发明实施例提供的断路器结构示意图；

附图标记说明：

1、断路器； 11、断路器触头； 12、触臂；

111、梅花架； 112、无线测温传感器； 113、梅花触指；

1111、第一固定圈； 1112、第二固定圈； 1121、导热体；

1122、测温模块； 1123、测温弹片； 11111、第一插槽；

11112、第二插槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于高压开关柜有时会长期严重超载运行，其触点氧化、电弧冲击加剧，造成高压开关柜内断路器触头接触电阻增大，温度升高，从而引起高压开关柜绝缘件温度相应升高，增加绝缘件老化、击穿的概率，情况严重的，会引起整柜烧毁事故。因此需要不断加强对高压开关柜的温度检测。

现有技术中对高压开关柜的温度检测，一般都是采用在高压开关柜断路器的梅花触头上，加装用于温度监测的传感器，但加装在断路器上的测温传感器，一般都采用加装固定的方式，都不同程度的存在固定不稳固、容易脱落，从而造成无法正常工作等问题。

为了解决上述加装在高压开关柜断路器触头上的测温传感器固定不稳固、容易脱落的问题，本发明实施例提供了一种断路器触头，图1为本发明实施例提供的断路器触头结构示意图，如图1所示，该断路器触头11包括梅花架111、无线测温传感器112和若干梅花触指113，无线测温传感器112与梅花触指113沿圆周方向插接在梅花架111上。即测量高压开关柜断路器触头11的温度时，采用与梅花触指113相同的安装方式在触头上安装测温传感器，梅花触指113在断路器触头11上的安装方式为沿圆周方向插接在梅花架111上，梅花架111是断路器触头11的支撑架，因此无线测温传感器112也采用沿圆周方向插接在梅花架111上的方式固定在触头上，成为触头的一部分，其安装方式也可理解为无线测温传感器112是对若干梅花触指113中的一片或几片的替换安装，在不破坏断路器触头11功能的提前下，将梅花触指113中的一片或几片，替换为测温功能的传感器，来实现对断路器触头11温度的测量，固定稳固、不易脱落，且由于无线测温传感器112直接置于高压开关柜断路器1发热点，即断路器触头11上，其测量点即为直接发热源，测温准确、响应速度快，实现发热点温度的实时监测，且不需要再对断路器触头11进行结构上的改进，只需要使得无线测温传感器112能够采用与梅花触指113相同的安装方式在触头上安装即可，适于批量制造应用，其中无线测温传感器112可采用RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术，来传输测温数据。

具体地，上述实施例采用的RFID技术，是一种带ID的、数字方式且无源的通讯技术，具有极高的抗干扰能力，完全能适应高压断路器1内高压场和强磁场的工作环境。无线测温传感器112的测温范围为-20℃～120℃，测量精度±2℃，响应速度小于10秒。其中，整个测温系统由接收显示装置、平板天线以及若干个无线测温传感器112组成。接收显示装置安装在高压开关柜的仪表门上，平板天线安装在断路器1室的侧壁，平板天线与接收显示装置通过屏蔽电缆线连接，无线测温传感器112安装在高压开关柜内断路器1的触头上。

具体地，当接收显示装置需要读取某个断路器触头11的当前温度时，通过平板天线定向发射携带传感器ID号的射频信号。高压开关柜内的所有无线测温传感器112都接收到该射频信号。如果接收到的ID号与自身的ID号一致，无线测温传感器112则会将当前的测温数据以射频信号的方式回发，由平板天线接收该射频信号。而ID号不一致的无线测温传感器112在接收到射频信号后不做响应，以避免相互干扰。平板天线在接收到测温传感器回发的射频信号后直接经屏蔽线传送给接收显示装置，完成对断路器触头11的测温功能。

本发明实施例提供的断路器触头11包括梅花架111、无线测温传感器112和若干梅花触指113，其中，无线测温传感器112采用与梅花触指113相同的安装方式，沿圆周方向插接在梅花架111上，使得无线测温传感器112成为断路器触头11的一部分，固定稳固、不易脱落，且无线测温传感器112直接置于高压开关柜断路器1发热点，即断路器触头11上，其测量点即为直接发热源，测温准确、响应速度快，实现对高压开关柜发热点温度的实时监测。在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的梅花架111，如图1所示，该梅花架111包括第一固定圈1111和第二固定圈1112，第一固定圈1111上均匀开设有若干第一插槽11111，第二固定圈1112上开设有与第一插槽11111对应的第二插槽11112；无线测温传感器112和梅花触指113通过第一插槽11111、第二插槽11112固定在第一固定圈1111和第二固定圈1112之间。即上述实施例断路器触头11的梅花架111的两端有用于固定无线测温传感器112和梅花触指113的两个固定圈，即第一固定圈1111和第二固定圈1112，两个固定圈上均开设有对应的多个插槽，该插槽用于固定无线测温传感器112和梅花触指113，即固定无线测温传感器112和梅花触指113插接在这些插槽中，固定在第一固定圈1111和第二固定圈1112之间，从而使得无线测温传感器112、梅花触指113以及梅花架111通过这些插槽，插接成一个稳固的整体，即断路器触头11或断路器触头11的一部分，其中上述插接方式用到的插槽也可为插孔或限位槽等只要可以起到插接固定方式的连接结构即可。

在上述实施例的基础上，现详细说明上述无线测温传感器112的结构，图2为本发明实施例提供的断路器触头11中的无线测温传感器112结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供的无线测温传感器112包括容置有测温器的导热体1121，导热体1121与梅花触指113结构相同，即该无线测温传感器112由导热体1121以及容置在导热体1121中的测温器构成，其中，导热体1121的外形和尺寸与原有断路器1梅花触指113一致，采用替换原有断路器触头11上一片触指的方式进行安装和固定。由于高压开关柜的额定电流不同时，柜内断路器1梅花触头尺寸会有不同。目前市面上的测温产品都是根据上述梅花触头尺寸的变化，来设计不同尺寸规格的传感器固定在断路器1梅花触头上，导致传感器的规格很多，不方便批量生产、现场的安装以及后期维护。而本发明实施例提供的无线测温传感器112鉴于不同规格的断路器1梅花触头，其触指的尺寸都一样的情况下，无线测温传感器112导热体1121结构与梅花触指113结构相同，使得无线测温传感器112外形和尺寸与原有断路器1梅花触指113一致，如此可以确保所有高压开关柜中不同规格的断路器1梅花触头都能使用同一种无线测温传感器112，使得产品在一致性和互换性方面具有明显的优势，便于安装、后期维护以及大批量生产，其中在对无线测温传感器112检修和更换时，只需取下断路器1对无线测温传感器112直接检修和更换即可。

同时由于该无线测温传感器112的外形和尺寸和梅花头上的触指一致，安装好该无线测温传感器112的梅花触头与安装前的梅花触头也完全一致，从而不会影响原有断路器1梅花触头结构，也不会改变高压开关柜的内部结构、高压开关柜中带电体之间的爬距以及高压开关柜中带电体相与相、相与地的空气绝缘间隙，避免了因为安装无线测温传感器112的原因，造成爬距和绝缘空气间隙减小，从而引发高压开关柜绝缘损坏事故，具有结构通用性、技术优越性、测温点合理性、用户检修方便性、不影响高压开关柜绝缘强度以及一体化等优势，且适用于市面上所有规格的金属铠装移动式高压开关柜。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的断路器触头11中的测温器，如图2所示，该测温器包括测温模块1122以及测温弹片1123，导热体1121上设置有用于容纳测温模块1122的容纳空间，测温模块1122置于容纳空间中，测温弹片1123固定于导热体1121上，测温弹片1123与测温模块1122导温连接。

即上述测温器包括测温模块1122以及测温弹片1123，其中测温模块1122位于导热体1121的容纳空间中，该容纳空间可为通孔或容纳腔等，只要能够容纳测温模块1122即可，测温弹片1123固定于导热体1121上，该测温弹片1123可以为片状结构，嵌入式固定在导热体1121上，也可以为倒U型结构，卡合在导热体1121边缘，测温弹片1123与测温模块1122导温连接，即无线测温传感器112安装在断路器触头11上后，断路器1工作，触头温度升高，产生的热量通过梅花架111传导给无线测温传感器112中的导热体1121，然后通过导热体1121将热量传导给测温弹片1123，测温模块1122通过测温弹片1123测量获知目前断路器触头11的温度数据，方法简单、高效、测量准确。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的断路器触头11中的导热体1121和梅花触指113都包括第一插接端和第二插接端，第一插接端通过第一插槽11111与第一固定圈1111相插接，第二插接端通过第二插槽11112与第二固定圈1112相插接。即上述导热体1121和梅花触指113都有用于插接在梅花架111的第一固定圈1111和第二固定圈1112的2个插接端，即第一插接端和第二插接端，其中第一插接端与第一固定圈1111相插接，第二插接端与第二固定圈1112相插接，从而实现导热体1121和梅花触指113插接固定在梅花架111的第一固定圈1111和第二固定圈1112之间，即固定在断路器触头11的梅花架111上，且固定方式相同。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的断路器触头11中的无线测温传感器112为2个，且2个无线测温传感器112分别设置在梅花架111圆周直径两端。即在断路器触头11中的梅花架111上设置2个无线测温传感器112，用于测量断路器触头11温度，设置方式为2个无线测温传感器112沿梅花架111圆周直径呈180°分布，分别位于直径两端，如此增加测温点，测量结果更加准确、全面。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的断路器触头11中的导热体1121的材质为绝缘体，测温弹片1123为金属弹片。即断路器触头11中的导热体1121采用绝缘材质制作，不具有导电功能，形成对测温模块1122的绝缘保护，使得测温模块1122在通过测温弹片1123测量断路器触头11的温度时，不会受到梅花架111以及梅花触指113等带电体的电流影响，测温弹片1123为金属弹片增加测温弹片1123的导热性能和热敏感度，使得测量结果更加准确。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的断路器触头11中的测温模块1122包括无源RFID标签，无源RFID标签用于为测温模块1122供电。即无线测温传感器112采用RFID技术进行数据传输的同时，传感器中的测温模块1122采用无源RFID标签供电方式，即无源RFID标签利用无线功率传输获取能源，转变为直流电压，对片上的电容充电储能，然后通过放电对测温模块1122中的芯片负载供电，使得无线测温传感器112具有无需更换电池、增加使用寿命、减少电池故障、无需定期停电检修、减少维护成本等优点。

本发明实施例还提供了一种断路器1，图3为本发明实施例提供的断路器结构示意图，如图3所示，该断路器1包括触臂12以及上述实施例提供的断路器触头11，该触臂12与断路器触头11中的梅花架111固定连接，断路器触头11中的无线测温传感器112通过梅花架111温度传导可测量断路器1中触臂12温度，从而更加全面获知断路器1温度信息。

本发明实施例还提供了一种高压开关柜，该高压开关柜包括上述实施例提供的断路器。该高压开关柜包括有多个上述带有无线测温传感器的断路器，可通过各个断路器温度来获知整个高压开关柜多个方位点位置的温度信息，从而判断整个高压开关柜的温度情况。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种断路器触头，其特征在于，包括梅花架、无线测温传感器和若干梅花触指，所述无线测温传感器与所述梅花触指沿圆周方向插接在所述梅花架上；

所述梅花架包括第一固定圈和第二固定圈，所述第一固定圈上均匀开设有若干第一插槽，所述第二固定圈上开设有与所述第一插槽对应的第二插槽；所述无线测温传感器和所述梅花触指通过所述第一插槽、所述第二插槽固定在所述第一固定圈和所述第二固定圈之间；

所述无线测温传感器包括容置有测温器的导热体，所述导热体与所述梅花触指结构相同。

2.根据权利要求1所述的断路器触头，其特征在于，所述测温器包括测温模块以及测温弹片；

所述导热体上设置有用于容纳测温模块的容纳空间，所述测温模块置于所述容纳空间中，所述测温弹片固定于所述导热体上，所述测温弹片与所述测温模块导温连接。

3.根据权利要求1所述的断路器触头，其特征在于，所述导热体和所述梅花触指都包括第一插接端和第二插接端，所述第一插接端通过第一插槽与所述第一固定圈相插接，所述第二插接端通过第二插槽与所述第二固定圈相插接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的断路器触头，其特征在于，所述无线测温传感器为2个，且2个所述无线测温传感器分别设置在所述梅花架圆周直径两端。

5.根据权利要求2所述的断路器触头，其特征在于，所述导热体的材质为绝缘体，所述测温弹片为金属弹片。

6.根据权利要求2所述断路器触头，其特征在于，所述测温模块包括无源RFID标签，所述无源RFID标签用于为所述测温模块供电。

7.一种断路器，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的断路器触头。

8.一种高压开关柜，其特征在于，包括权利要求7所述的断路器。