CN112414577B - 一种智能母线槽温升监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能母线槽温升监控系统，属于母线槽温度检测技术领域：包括母排自身监控组件及母排连接处监控组件，本发明通过导热座采集监测处的温度，然后将其温度传递给热膨胀材料，通过热膨胀材料产生的长度变化驱动齿盘旋转，将温度的高低转化为对微动开关的触发次数。相对于现有技术中采用红外传感器直接测量的方式，本发明更适合长期使用，并且整个监测过程功耗极低。本发明可同时对母排自身及母排连接处进行温度检测，并且可同时检测多根母排。母排自身监控组件、母排连接处监控组件在能够同时作用于同一指示杆及同一微动开关，并且能够单独实现监测，当母排自身、母排连接处任意一处发生过热时都可触发微动开关。

Description

一种智能母线槽温升监控系统

技术领域

本发明涉及母线槽温度检测技术领域，具体涉及一种智能母线槽温升监控系统。

背景技术

母线槽是由铜、铝母线柱构成的一种封闭的金属装置，用来为分散系统各个元件分配较大功率。在户内低压的电力输送干线工程项目中已越来越多地代替了电缆。母线槽由于传输功率较大，因此在其使用过程中需要对其进行温度检测，避免出现电流过大的现象，现有技术中通常采用温度传感器进行检测，例如红外温度传感器，这种检测方式需要时刻处于工作状态，而母线槽长期处于工作状态，红外温度传感器的结构及工作原理不适宜长期应用于母线槽。另一方面，现有技术中的传感器只能测量某一点的温度，而母线槽的自身任何一处都有可能发生过热，因此不适用于传统的温度传感器。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种智能母线槽温升监控系统，解决了现有技术在母线槽温度检测系统不适宜长时间工作，通常适用于单点温度测量的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种智能母线槽温升监控系统：包括母排自身监控组件及母排连接处监控组件，母排自身监控系统包括外壳、导热座及热膨胀棒一，外壳设有竖导向套，导热座可竖向滑动连接于竖导向套，导热座的底部通过硅脂块一连接于母排，热膨胀棒一竖向连接于导热座，导热座设有支架，且热膨胀棒一两端分别设有上连接杆、下连接杆，上连接杆铰接于竖向设置的上铰接杆，下连接杆铰接于竖向设置的下铰接杆；

支架延伸至上铰接杆、下铰接杆之间且铰接于指示杆，支架与指示杆铰接点、指示杆与上铰接杆之间的距离等于支架与指示杆铰接点、指示杆与下铰接杆之间的距离；

上铰接杆、下铰接杆分别通过腰型孔一、腰型孔二铰接于指示杆，指示杆的端部设有齿盘，齿盘通过齿盘拉簧连接于支架；

上连接杆设有用于检测齿盘旋转角度的微动开关，微动开关连接报警指示器；

当指示杆处于水平状态时，指示杆连接于腰型孔一的下端，指示杆连接于腰型孔二的上端；

指示杆与支架的铰接处还设有向下延伸的下延伸部，下延伸部连接母排连接处监控组件。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：母排连接处监控组件包括导热座二、热膨胀棒二及位移传递杆，导热座二一端通过硅脂安装槽二连接于硅脂块二，硅脂块二连接于母排连接处的上端，导热座二的另一端垂直连接于热膨胀棒二，热膨胀棒二的端部连接于位移传递杆的一端，位移传递杆的令一端连接于下延伸部。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：导热座二通过固定板连接于热膨胀棒二的端部，位移传递杆相对于热膨胀棒二的轴向位移可调节。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：外壳通过拉簧驱动热膨胀棒一向母排方向贴合，导热座的底部通过硅脂安装槽一连接于硅脂块一，硅脂块一与母排的数量相等且相邻硅脂块一之间通过绝缘块相间设置，当硅脂块一连接于母排时，绝缘块设置于相邻母排之间。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：导热座通过若干夹片连接于热膨胀棒一，热膨胀棒一的中心处还通过定位凸起连接于夹片，夹片外表面设有若干环形设置的环槽，环槽设有环形拉簧。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：位移传递杆通过延伸段连接于下延伸部，延伸段的端部设有连接架，位移传递杆的端部通过导向杆可伸缩连接于连接架，导向杆还套接有弹簧，弹簧的两端分别连接连接架、导向杆的端部。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：热膨胀棒一的两端分别通过上垫块、下垫块连接于上连接杆、下连接杆。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：外壳通过水平导向套连接于位移传递杆。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：硅脂安装槽二的两端通过耳板连接于母排连接处。

作为本发明的一种优选方案，前述的一种智能母线槽温升监控系统：热膨胀棒一、热膨胀棒二的材质相同，且热膨胀棒一的长度等于热膨胀棒二的长度，下延伸部两端铰接点的距离小于支架与指示杆铰接点、指示杆与上铰接杆之间的距离。

本发明所达到的有益效果：

本发明通过导热座采集监测处的温度，然后将其温度传递给热膨胀材料，通过热膨胀材料产生的长度变化驱动齿盘旋转，将温度的高低转化为对微动开关的触发次数。相对于现有技术中采用红外传感器直接测量的方式，本发明更适合长期使用，并且整个监测过程功耗极低。

本发明可同时对母排自身及母排连接处进行温度检测，并且可同时检测多根母排。母排自身监控组件、母排连接处监控组件在能够同时作用于同一指示杆及同一微动开关，并且能够单独实现监测，当母排自身、母排连接处任意一处发生过热时都可触发微动开关。

本发明通过减小下延伸部的相对长度，提升了对母排连接处进行检测的精度，使其更满足工程实际。

附图说明

图1是本发明母排、母排连接处结构图；

图2是本发明整体结构主视图；

图3是图2的局部放大图一；

图4是图2的局部放大图二；

图5是本发明导热座一、上连接杆、下连接杆结构图；

图6是本发明导热座二、热膨胀棒二、位移传递杆结构图；

图7是本发明位移传递杆与延伸段结构图一（两者处于自然支撑状态）；

图8是本发明位移传递杆与延伸段结构图二（两者处于拉伸状态）；

附图标记的含义：1-母排；2-外壳；3-导热座一；4-热膨胀棒一；5-上连接杆；6-下连接杆；7-指示杆；8-导热座二；9-热膨胀棒二；10-位移传递杆；11-母排壳体；12-导电板；13-绝缘板；14-螺栓；111-安装槽；21-竖导向套；22-水平导向套；23-报警指示器；31-硅脂安装槽一；32-硅脂块一；33-支架；34-限位环；35-夹片；36-环槽；37-绝缘块；38-拉簧；41-定位凸起；42-上垫块；43-下垫块；51-微动开关；52-上铰接杆；521-腰型孔一；61-下铰接杆；611-腰型孔二；71-齿盘；72-下延伸部；73-齿盘拉簧；81-硅脂安装槽二；82-硅脂块二；83-耳板；84-固定板；101-延伸段；102-连接架；103-导向杆；104-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，图1是现有技术中母排、母排连接处的结构图，为了安装本实施例，母排1通常有四根，在其上下两端设有母排壳体11，为了便于本实施例的安装，在母排壳体11的上部开设安装槽111，安装槽111需要覆盖到所有的母排1，母排1的两端通过母排连接结构进行连接。母排连接结构包含若干导电板12、绝缘板13，导电板12直接与母排1相连，然后在相邻导电板12之间通过绝缘板13进行隔绝，整个母排连接结构通过螺栓14挤压在一起，实现电连接。由于母排自身结构比较稳定，因此在实际应用中母排连接处发生过热的概率较大。

在图1结构的基础上，本实施公开了一种智能母线槽温升监控系统，具体结构如图2至图5所示，包括母排自身监控组件及母排连接处监控组件。

其中母排自身监控系统包括外壳2、导热座一3及热膨胀棒一4，外壳2设有竖导向套21，导热座一3可竖向滑动连接于竖导向套21，导热座一3的底部通过硅脂块一32连接于母排1，热膨胀棒一4竖向连接于导热座一3，导热座一3设有支架33，且热膨胀棒一4两端分别设有上连接杆5、下连接杆6，上连接杆5铰接于竖向设置的上铰接杆52，下连接杆6铰接于竖向设置的下铰接杆61。

热膨胀棒一4采用现有技术中热膨胀系数较高的合金，例如镁合金、镉合金。

支架33延伸至上铰接杆52、下铰接杆61之间且铰接于指示杆7，支架33与指示杆7铰接点、指示杆7与上铰接杆52之间的距离（图4中的D1）等于支架33与指示杆7铰接点、指示杆7与下铰接杆61之间的距离（图4中的D2），即D1等于D2。

上铰接杆52、下铰接杆61分别通过腰型孔一521、腰型孔二611铰接于指示杆7，指示杆7的端部设有齿盘71，齿盘71通过齿盘拉簧73连接于支架33；这样能够使指示杆7呈水平状态时，避免齿盘71自然下落，当指示杆7处于水平状态时，指示杆7连接于腰型孔一521的下端，指示杆7连接于腰型孔二611的上端。

上连接杆5设有用于检测齿盘71旋转角度的微动开关51，微动开关51连接报警指示器23，齿盘71的微动开关51连接面设有若干个齿，微动开关51通过检测通过齿的个数来实现对齿盘71旋转角度的检测。其中报警指示器23可采用指示灯或声音报警器，也可两者结合。

指示杆7与支架33的铰接处还设有向下延伸的下延伸部72，下延伸部72连接母排连接处监控组件。

外壳2通过拉簧38驱动热膨胀棒一4向母排1方向贴合，也就是说拉簧38驱动硅脂块一32紧密贴合于母排1的上方，为了提升贴合程度，同时在保证相邻母排1绝缘的前提下实现可靠的贴合，本实施例导热座一3的底部通过硅脂安装槽一31连接于硅脂块一32，硅脂块一32与母排的数量相等且相邻硅脂块一32之间通过绝缘块37相间设置，当硅脂块一32连接于母排1时，绝缘块37设置于相邻母排1之间。

为了提升导热座一3与热膨胀棒一4之间热传导的效率，本实施例导热座一3通过若干夹片35（图5）连接于热膨胀棒一4。热膨胀棒一4的中心处还通过定位凸起41连接于夹片35，这样能够保证热膨胀棒一4从中心处向两端伸长或收缩。

夹片35外表面设有若干环形设置的环槽36，环槽36设有环形拉簧。环形拉簧属于现有技术，通过环形拉簧的拉紧，实现多个夹片35对于热膨胀棒一4的夹紧，提升了热传递效果。

热膨胀棒一4的两端分别通过上垫块42、下垫块43连接于上连接杆5、下连接杆6，通过更换不同厚度的垫片能够实现上连接杆5、下连接杆6现对于热膨胀棒一4中心距离的调整。

结合图2及图6：母排连接处监控组件包括导热座二8、热膨胀棒二9及位移传递杆10，导热座二8一端通过硅脂安装槽二81连接于硅脂块二82，硅脂块二82连接于母排连接处的上端，导热座二8的另一端垂直连接于热膨胀棒二9，热膨胀棒二9的端部连接于位移传递杆10的一端，位移传递杆10的令一端连接于下延伸部72。

硅脂块具备较好的导热能够及极佳的热传递效果，因此能够在保证热传递的前提下不破坏母排的绝缘性。导热座最好采用铝合金或铜合金。

导热座二8通过固定板84连接于热膨胀棒二9的端部，固定板84与位移传递杆10分别处于热膨胀棒二9的两端。导热座二8的上端采用侧开口圆孔（图6）连接于热膨胀棒二9，这样能够补偿热膨胀棒二9外径的变化。固定板84避免热膨胀棒二9的横向窜动，并且还能够保证热膨胀棒二9长度的变化全部施加于热膨胀棒二9。再者，位移传递杆10相对于热膨胀棒二9的轴向位移可调节，其可调节的结构可采用位移传递杆10端部通过螺纹连接的方式实现，当不需要调节时通过螺母进行锁定。

硅脂安装槽二81的两端设有耳板83，导热座二8通过设置于硅脂安装槽二81两端的耳板83连接于母排连接处，例如可通过拉杆穿过耳板83的方式对导热座二8进行固定。

当热膨胀棒一4受热伸长时，上连接杆5、下连接杆6之间的距离增加，拉齿盘拉簧73的作用下，指示杆7会逆时针旋转，但如果仅仅是热膨胀棒一4受热伸长，而热膨胀棒二9不受热伸长，那么位移传递杆10就会限制指示杆7的旋转。为了解决这一问题，本实施例位移传递杆10通过延伸段101连接于下延伸部72，延伸段101的端部设有连接架102，位移传递杆10的端部通过导向杆103可伸缩连接于连接架102，导向杆103还套接有弹簧104，弹簧104的两端分别连接连接架102、导向杆103的端部。导向杆103可采用外径小于位移传递杆10的设计，这样在自然状态下， 当位移传递杆10伸长时，位移传递杆10就会通过连接架102推动延伸段101，但如果是指示杆7仅仅被热膨胀棒一4驱动旋转，则会拉动延伸段101向左移动，在弹簧104的弹性范围内，连接架102与位移传递杆10脱离（图8状态），这样就避免了位移传递杆10对指示杆7的限制。

为了提升对位移传递杆10的导向作用，本实施例外壳2通过水平导向套22连接于位移传递杆10。

由于实际应用中母排连接处发生过热现象的概率较大，并且其连接方式是采用人工连接，因此其抗高温的能力较差，因此对其温度的检测应更加谨慎，为了实现这一目的，本实施例可采用以下方案：

热膨胀棒一4的长度等于热膨胀棒二9的长度，在两个热膨胀棒材料相同的前提下，当其温升相同时，两者伸长的幅度应该是相同的。为了提升母排连接处温度检测的敏感程度，本实施例下延伸部72两端铰接点的距离（图4中的D3）小于支架33与指示杆7铰接点、指示杆7与上铰接杆52之间的距离（图4中的D1）。

在绝大多数的场景中，母排1是水平设置的，因此本实施例比较适合于母排1水平放置的场景。安装时，通过螺钉将外壳2安装于母排壳体11的端部，在拉簧38的作用下，硅脂块一穿过安装槽111，紧密贴合于母排1的上端。通过旋转不同厚度的上垫块42、下垫块43，使指示杆7呈平行于母排壳体11的状态，且保证指示杆7连接于腰型孔一521的下端，指示杆7连接于腰型孔二611的上端。通过耳板83将导热座二8安装于母排连接处，并保证连接的可靠，尤其需要避免能横向滑动，选取位移传递杆10的长度，并调整位移传递杆10与热膨胀棒二9之间的相对位置，保证调整之后的位移传递杆10处于拉直状态，且与延伸段101处于自然支撑状态（图7状态），即位移传递杆10的端部能够接触到连接架102的外表面。

当仅仅是母排1发生过热时，上连接杆5、下连接杆6之间的距离增加，在齿盘拉簧73的作用下，齿盘71会顺时针旋转，微动开关51根据监测到的齿盘71齿数的变化（当齿盘71旋转时，没经过一个齿都会触发一下微动开关51）来判断温度的大小。微动开关51的触发力应该足够小，避免微动51来阻碍齿盘71的旋转。此时，由于延伸段101与位移传递杆10之间的距离被拉长（图8状态），因此母排连接处监控组件不会影响母排自身监控组件的工作。

当仅仅是母排连接处发生过热时，热膨胀棒二9伸长，此时位移传递杆10通过下延伸部72推动齿盘7顺时针旋转，由于上铰接杆52、下铰接杆61分别通过腰型孔一521、腰型孔二611铰接于指示杆7，且指示杆7连接于腰型孔一521的下端，指示杆7连接于腰型孔二611的上端，因此两个腰型孔及两个铰接杆能够允许指示杆7在一定范围内旋转，使得位移传递杆10能够驱动齿盘71顺时针旋转，继而触发微动开关51。由于D3小于D1、D2，因此在热膨胀棒一4的长度等于热膨胀棒二9的前提下，母排及母排连接处发生同样的温升时，母排连接处驱动齿盘71旋转的角度更大。

当母排自身与母排连接处同时发生过热时，同样可以驱动指示杆7旋转，当发生上述过热时，微动开关51将触发次数信号传递至相应的控制模块中，控制模块发出声光报警，操作者可采用红外测温仪对母排进行进一步检测。

本实施例通过导热座采集监测处的温度，然后将其温度传递给热膨胀材料，通过热膨胀材料产生的长度变化驱动齿盘71旋转，将温度的高低转化为对微动开关51的触发次数。相对于现有技术中采用红外传感器直接测量的方式，本实施例更适合长期使用，并且整个监测过程功耗极低。在实际应用中，为了减小误差，母排自身监控组件与母排连接处监控组件之间的距离不宜过大，最好将母排自身监控组件设置在母排的端部。

本实施例可同时对母排自身及母排连接处进行温度检测，并且可同时检测多根母排。母排自身监控组件、母排连接处监控组件在能够同时作用于同一指示杆7及同一微动开关51，并且能够单独实现监测，当母排自身、母排连接处任意一处发生过热时都可触发微动开关51。

本实施例通过控制下延伸部72的相对长度（D3小于D1、D2），提升了对母排连接处进行检测的精度，使其更满足工程实际。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：包括母排自身监控组件及母排连接处监控组件，所述母排自身监控组件包括外壳（2）、导热座（3）、热膨胀棒一（4）、导热座二（8）、热膨胀棒二（9）及位移传递杆（10）；

所述外壳（2）设有竖导向套（21），所述导热座（3）竖向滑动连接于竖导向套（21），所述导热座（3）的底部通过硅脂块一（32）连接于母排（1），所述热膨胀棒一（4）竖向连接于导热座（3），所述导热座（3）设有支架（33），且热膨胀棒一（4）两端分别设有上连接杆（5）、下连接杆（6），所述上连接杆（5）铰接于竖向设置的上铰接杆（52），所述下连接杆（6）铰接于竖向设置的下铰接杆（61）；

所述支架（33）延伸至上铰接杆（52）、下铰接杆（61）之间且铰接于指示杆（7），所述支架（33）与指示杆（7）铰接点、指示杆（7）与上铰接杆（52）之间的距离等于支架（33）与指示杆（7）铰接点、指示杆（7）与下铰接杆（61）之间的距离；

所述上铰接杆（52）、下铰接杆（61）分别通过腰型孔一（521）、腰型孔二（611）铰接于指示杆（7），所述指示杆（7）的端部设有齿盘（71），所述齿盘（71）通过齿盘拉簧（73）连接于支架（33）；

所述上连接杆（5）设有用于检测齿盘（71）旋转角度的微动开关（51），所述微动开关（51）连接报警指示器（23）；

当指示杆（7）处于水平状态时，所述指示杆（7）连接于腰型孔一（521）的下端，指示杆（7）连接于腰型孔二（611）的上端；

所述指示杆（7）与支架（33）的铰接处还设有向下延伸的下延伸部（72），所述下延伸部（72）连接母排连接处监控组件；

所述导热座二（8）一端通过硅脂安装槽二（81）连接于硅脂块二（82），所述硅脂块二（82）连接于母排连接处的上端，导热座二（8）的另一端垂直连接于热膨胀棒二（9），所述热膨胀棒二（9）的端部连接于位移传递杆（10）的一端，位移传递杆（10）的令一端连接于下延伸部（72）；

所述导热座二（8）通过固定板（84）连接于热膨胀棒二（9）的端部，所述位移传递杆（10）相对于热膨胀棒二（9）的轴向位移调节。

2.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述外壳（2）通过拉簧（38）驱动热膨胀棒一（4）向母排（1）方向贴合，所述导热座（3）的底部通过硅脂安装槽一（31）连接于硅脂块一（32），所述硅脂块一（32）与母排的数量相等且相邻硅脂块一（32）之间通过绝缘块（37）相间设置，当硅脂块一（32）连接于母排（1）时，所述绝缘块（37）设置于相邻母排（1）之间。

3.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述导热座（3）通过若干夹片（35）连接于热膨胀棒一（4），所述热膨胀棒一（4）的中心处还通过定位凸起（41）连接于夹片（35），所述夹片（35）外表面设有若干环形设置的环槽（36），所述环槽（36）设有环形拉簧。

4.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述位移传递杆（10）通过延伸段（101）连接于下延伸部（72），所述延伸段（101）的端部设有连接架（102），所述位移传递杆（10）的端部通过导向杆（103）伸缩连接于连接架（102），所述导向杆（103）还套接有弹簧（104），所述弹簧（104）的两端分别连接连接架（102）、导向杆（103）的端部。

5.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述热膨胀棒一（4）的两端分别通过上垫块（42）、下垫块（43）连接于上连接杆（5）、下连接杆（6）。

6.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述外壳（2）通过水平导向套（22）连接于位移传递杆（10）。

7.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述硅脂安装槽二（81）的两端通过耳板（83）连接于母排连接处。

8.根据权利要求1所述的一种智能母线槽温升监控系统，其特征在于：所述热膨胀棒一（4）、热膨胀棒二（9）的材质相同，且热膨胀棒一（4）的长度等于热膨胀棒二（9）的长度，所述下延伸部（72）两端铰接点的距离小于支架（33）与指示杆（7）铰接点、指示杆（7）与上铰接杆（52）之间的距离。

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