CN113188682A - 一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，包括测温保护模块、信息传递模块和温度显示模块，所述测温保护模块包括绝缘箱、温度传感器、报警模块和降温箱，所述降温箱通过管道与储液箱连通，所述储液箱中滑动设置有推板，且推板固定连接有往复杆，所述挡板组件包括控制电路和活动插入管道的磁性插板，所述控制电路包括通过导线连接的撞击传感开关、电源和第一电磁铁，本发明在使用过程中，通过互不接触的降温箱和电缆接头，提高对电缆接头测温的精准度，并通过冷却液挤压撑开弹性换热层，使得弹性换热层和电缆接头充分接触换热，还通过往复运动推板挤压冷却液，使得冷却液在流动槽中往复循环流动，提高冷却效率。
Description
技术领域
本发明涉及变压器测温技术领域，具体为一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置。
背景技术
箱变高压侧电缆接头在运行时因受电流的影响而发热，其运行时的温度对电缆接头的绝缘起着关键性的作用，现有的测温方法是运检人员打开带电运行的箱变高压侧柜门和装有带电电磁锁的安全网门，手持红外热成像仪对准箱变高压侧电缆接头进行定期成像测温。但这种成像测温方法存在两个缺陷：一，安全系数低，还受制度或规程约束，箱变高压侧带电，且35kV电气设备与人体的安全距离仅1m，部分发电企业又明确规定箱变高压侧带电电磁锁在设备未停电时严禁擅自打开；二，人工成本高、条件制约大、数据有效性和连续性较差，无法实现高压侧电缆接头连续运行时的不间断实时监测。
现有技术中，申请号为“202011110387.8”的一种基于CT取电的变电站无线测温预警系统，包括无线取电模块、信息采集模块、控制模块和客户端模块，通过信息采集模块的温度传感器采集温度信息，并通过控制模块将温度信息传递到客户端模块上，实现了安全、不间断地检测变压器的效果。
但现有技术仍存在一定不足，如：当电缆接头温度过高时，电缆接头上的绝缘层易因高温而失去绝缘效果，使得电路瘫痪，而温度传感器只能检测高温数据并报警，无法对电缆接头进行紧急降温保护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，包括信息传递模块和温度显示模块，还包括测温保护模块，所述测温保护模块包括绝缘箱、温度传感器、报警模块和降温箱，所述降温箱外侧开设有供电缆接头活动穿过的凹槽，且降温箱内开设有流道槽，所述流道槽和凹槽间通过若干开槽连通，且开槽中固定设置有弹性换热层；
所述流道槽两端各固定连通有管道，所述绝缘箱中固定设置有存放冷却液的储液箱，且管道固定穿过绝缘箱并与储液箱连通，且两个所述管道分别位于储液箱两端，所述储液箱中滑动设置有推板，且推板固定连接有往复杆，所述往复杆在驱动组件驱动下往复运动，且驱动组件由报警模块控制驱动；
任意一个所述管道均配套设置有插板组件，所述挡板组件包括控制电路和活动插入管道的磁性插板，所述控制电路包括通过导线连接的撞击传感开关、电源和第一电磁铁，且第一电磁铁和磁性插板间固定连接有第一弹性块，两个插板组件的所述撞击传感开关分别固定设置在储液箱上、下内壁上，且两个所述撞击传感开关均靠近各自配套设置的管道；
任意一个所述撞击传感开关均配套设置有配合的棘齿板和棘轮，且棘齿板活动穿过推板，所述棘轮转动设置在推板内部，且推板中设置有限位棘爪组件，所述限位棘爪组件在棘轮向靠近配套设置的撞击传感开关方向运动时限制棘轮转动；
所述棘轮通过同转杆固定连接有间隔设置轮齿的转动齿轮，所述转动齿轮啮合连接有撞击杆，且撞击杆活动伸出推板并与撞击传感开关配合撞击，且撞击杆和推板内壁间固定连接有弹性拉杆。
优选的，所述驱动组件包括依次固定连接的第二电磁铁、第二弹性块和磁性推板，所述往复杆远离推板的一端活动伸出储液箱并与磁性推板固定连接。
优选的，所述储液箱内壁固定设置有供往复杆活动穿过的隔水环，所述管道内壁也固定设置有供磁性插板活动穿过的隔水环。
优选的，所述磁性插板活动伸入管道的一端固定连接有挡块。
优选的，所述限位棘爪组件包括通过转轮转动连接的限位棘爪和支撑板，且限位棘爪和支撑板间固定连接有弹性拉绳，且支撑板固定连接有限制限位棘爪单向转动的限位板。
优选的，所述储液箱中固定设置有由报警模块控制开启的冷却器。
优选的，所述棘齿板仅在配套设置的撞击传感开关处设置有棘齿。
优选的，撞击杆上仅固定连接有一个和转动齿轮啮合连接的单一轮齿。
优选的，所述挡板开设有供棘齿板活动穿过的通槽，所述通槽连接有转动设置棘轮的棘轮槽，所述棘轮槽连接有转动设置同转杆的连接槽，所述连接槽连接有转动设置有转动齿轮的齿轮槽，所述齿轮槽连接有供撞击杆活动穿过的撞击槽。
优选的，所述信息传递模块将温度传感器上的温度信息传递到温度显示模块上，所述温度显示模块为两个，且两个温度显示模块分别设置在箱式变压器低压侧和主控室上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1，本装置的降温箱不和电缆接头直接接触，避免降温箱和电缆接头间发生热传导换热，给检测电缆接头温度造成误差，提高对电缆接头测温的精准度，还通过冷却液挤压撑开弹性换热层，使得弹性换热层和电缆接头充分接触，冷却液通过弹性换热层对电缆接头进行紧急降温保护，避免电缆接头因异常高温而烧毁，为对箱式变压器检修提供宝贵时间；
2，本装置通过往复杆带动推板运动，使得推板在储液箱中往复挤压冷却液，使得冷却液在流动槽中往复流动循环，通过流动的冷却液对电缆接头进行降温冷却，提高冷却效率；
3，本装置通过插板组件中控制电路和磁性插板的配合，在推板运动过程中，推板先经过撞击传感开关，使得流道槽中的冷却液挤压撑开弹性换热层，弹性换热层和电缆接头充分接触换热，推板继续运动直至离开撞击传感开关，再次打开管道的流通通道，使得冷却液回流至储液箱中，完成冷却液的循环换热。
本发明的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，通过互不接触的降温箱和电缆接头，提高对电缆接头测温的精准度，并通过冷却液挤压撑开弹性换热层，使得弹性换热层和电缆接头充分接触换热，还通过往复运动推板挤压冷却液，使得冷却液在流动槽中往复循环流动，提高冷却效率。
附图说明
图1为本发明整体结构剖面示意图；
图2为图1中A区结构放大示意图；
图3为本发明中棘轮和转动齿轮配合示意图；
图4为本发明中撞击杆碰撞撞击传感开关示意图；
图5为本发明中推板运动使得一个磁性插板挡住管道示意图；
图6为图5中B区结构放大示意图；
图7为图5中C区结构放大示意图；
图8为本发明中推板继续运动使得冷却液循环运动示意图；
图9为本发明中推板反向运动使得另一磁性插板挡住管道示意图；
图10为本发明中推板继续反向运动使得冷却液循环运动示意图。
图中：1绝缘箱、2温度传感器、3报警模块、4降温箱、41凹槽、42流道槽、43开槽、5弹性换热层、6管道、7储液箱、8往复杆、9推板、91通槽、92棘轮槽、93连接槽、94齿轮槽、95撞击槽、10磁性插板、101挡块、11导线、12撞击传感开关、13电源、14第一电磁铁、15第一弹性块、16棘齿板、161棘齿、17棘轮、18同转杆、19转动齿轮、20撞击杆、201单一轮齿、21弹性拉杆、22第二电磁铁、23第二弹性块、24磁性推板、25隔水环、26限位棘爪、27支撑板、28转轮、29弹性拉绳、30限位板、31冷却器、32电缆接头。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：
一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，包括信息传递模块和温度显示模块，还包括测温保护模块，测温保护模块包括绝缘箱1、温度传感器2、报警模块3和降温箱4，绝缘箱1将其内部组件和箱式变压器隔开，防止绝缘箱1内部带电组件和箱式变压器内部带电组件相互干扰，提高绝缘箱1内部带电组件和箱式变压器内部带电组件运行的稳定性，温度传感器2对箱式变压器高压侧的电缆接头32进行测温并传递至报警模块3中，同时将温度信息通过信息传递模块传送至温度显示模块中，温度传感器2固定设置在绝缘箱1外侧并对电缆接头32温度进行检测，温度传感器2优选为不和电缆接头32直接接触的红外热成像仪器，避免温度传感器2和电缆接头32接触导致热传导换热，给检测电缆接头32温度造成误差，报警模块3固定设置在绝缘箱1内部，当温度传感器2检测到电缆接头32发生高温异常时，报警模块3工作，降温箱4外侧开设有供电缆接头活动穿过的凹槽41，电缆接头32活动穿过凹槽41并不和凹槽41接触，避免电缆接头32和降温箱4接触发生热传导，给检测电缆接头32温度造成误差，且降温箱4内开设有流道槽42，流道槽42和凹槽41间通过若干开槽43连通，且开槽43中固定设置有弹性换热层5，弹性换热层5设置在开槽43中，在正常情况下不与电缆接头32接触，保证电缆接头32测温的精准度，当电缆接头32发生高温异常时，冷却液进入流道槽42中，冷却液挤压撑开弹性换热层5，使得弹性换热层5和电缆接头32充分接触，冷却液通过弹性换热层5对电缆接头32进行紧急降温保护，避免电缆接头32因异常高温而烧毁，为对箱式变压器检修提供宝贵时间，挤压撑开的弹性换热层5和电缆接头32紧密贴合，增大换热面积，进而提高换热效果；
流道槽42两端各固定连通有管道6，绝缘箱1中固定设置有存放冷却液的储液箱7，且管道6固定穿过绝缘箱1并与储液箱7连通，且两个管道6分别位于储液箱7两端，储液箱7中滑动设置有推板9，且推板9固定连接有往复杆8，往复杆8在驱动组件驱动下往复运动，且驱动组件由报警模块3控制驱动，当报警模块3发出高温报警时，驱动组件带动往复杆8在储液箱7中往复运动，往复杆8带动推板9运动，使得推板9在储液箱7中往复挤压冷却液，当推板9向靠近某一管道6方向运动时，冷却液在推板9挤压下流动通过流道槽42，并最终通过另一管道6流回至储液箱7中，通过推板9的往复运动使得冷却液在流动槽42中往复流动循环，通过流动的冷却液对电缆接头32进行降温冷却，提高冷却效率，电缆接头32发生高温异常时，电缆接头32处的温度高于箱式变压器正常温度，即高于储液箱7内部冷却液温度，冷却液通过弹性换热层5吸收电缆接头32处的高温热量，当冷却液返回至储液箱7中时，冷却液的高温热量被储液箱7、绝缘箱1和箱式变压器所吸收，使得冷却液温度再次降低；
任意一个管道6均配套设置有插板组件，挡板组件包括控制电路和活动插入管道6的磁性插板10，控制电路包括通过导线11连接的撞击传感开关12、电源13和第一电磁铁14，且第一电磁铁14和磁性插板10间固定连接有第一弹性块15，磁性插板10插入管道6中并未完全挡住管道6内的流通通道，当控制电路闭合时，第一电磁铁14具备磁性并排斥磁性插板10，使得磁性插板10完全挡住管道6的流通通道，使得冷却液无法通过管道6回流至储液箱7中，第一弹性块15被拉长，而推板9继续挤压冷却液进入流道槽42中，使得流道槽42中的冷却液挤压撑开弹性换热层5，弹性换热层5和电缆接头32充分接触，冷却液通过弹性换热层5对电缆接头32进行紧急降温保护，当控制电路断开时，第一电磁铁14失去磁性，磁性插板10在第一弹性块15弹力作用下复位，再次打开管道6的流通通道，使得冷却液回流至储液箱7中，两个插板组件的撞击传感开关12分别固定设置在储液箱7上、下内壁上，且两个撞击传感开关12均靠近各自配套设置的管道6，即推板9在远离某一管道6方向运动过程中，推板9先经过撞击传感开关12，使得控制电路闭合，从而使得磁性插板10完全挡住管道6的流通通道，冷却液无法通过管道6回流至储液箱7中，从而使得流道槽42中的冷却液挤压撑开弹性换热层5，弹性换热层5和电缆接头32充分接触换热，推板9继续运动直至离开撞击传感开关12，控制电路断开，再次打开管道6的流通通道，使得冷却液回流至储液箱7中；
任意一个撞击传感开关12均配套设置有配合的棘齿板16和棘轮17，且棘齿板16活动穿过推板9，棘轮17转动设置在推板9内部，且推板9中设置有限位棘爪组件，限位棘爪组件在棘轮17向靠近配套设置的撞击传感开关12方向运动时限制棘轮17转动，从而使得棘轮17在推板9带动运动过程中单向转动，防止棘轮17向靠近配套设置的撞击传感开关12方向运动时，使得撞击传感开关12启动，导致冷却液无法通过管道6流入流道槽42的问题；
棘轮17通过同转杆18固定连接有间隔设置轮齿的转动齿轮19，棘轮17转动通过同转杆18带动转动齿轮19转动，转动齿轮19啮合连接有撞击杆20，即使得转动齿轮19在转动过程中间歇性带动撞击杆20碰撞撞击传感开关12，使得撞击传感开关12闭合控制电路，且撞击杆20活动伸出推板9并与撞击传感开关12配合撞击，且撞击杆20和推板9内壁间固定连接有弹性拉杆21，当转动齿轮19和撞击杆20啮合时，转动齿轮19带动撞击杆20碰撞在撞击传感开关12上，同时撞击杆20运动使得弹性拉杆21发生弹性形变，当转动齿轮19转动至不和撞击杆20啮合时，撞击杆20弹性拉杆21带动下反向运动，从而使得撞击杆20间歇性碰撞在撞击传感开关12上，使得撞击传感开关12闭合控制电路。
具体的，驱动组件包括依次固定连接的第二电磁铁22、第二弹性块23和磁性推板24，往复杆8远离推板9的一端活动伸出储液箱7并与磁性推板24固定连接，当温度传感器2检测到电缆接头32存在异常高温时，报警模块3启动并控制第二电磁铁22，使得第二电磁铁22具备磁性并周期性改变第二电磁铁22的磁极方向，使得第二电磁铁22周期性吸引、排斥磁性推板24，从而使得磁性推板24带动往复杆8做周期性往复运动。
具体的，储液箱7内壁固定设置有供往复杆8活动穿过的隔水环25，管道6内壁也固定设置有供磁性插板10活动穿过的隔水环25，隔水环25的设置防止冷却液通过储液箱7渗入绝缘箱1中，给绝缘箱1中带电部件的运行造成影响。
具体的，磁性插板10活动伸入管道6的一端固定连接有挡块101，挡块101防止磁性插板10离开管道6，提高设备的稳定性。
具体的，限位棘爪组件包括通过转轮28转动连接的限位棘爪26和支撑板27，且限位棘爪26和支撑板27间固定连接有弹性拉绳29，且支撑板27固定连接有限制限位棘爪26单向转动的限位板30，限位棘爪组件通过限位棘爪26和限位板30的配合限制棘轮17单向转动。
具体的，储液箱7中固定设置有由报警模块3控制开启的冷却器31，报警模块3启动控制冷却器31工作，冷却器31的设置加快对回流至储液箱7中冷却液的冷却，提高冷却液对电缆接头32的冷却效果。
具体的，棘齿板16仅在配套设置的撞击传感开关12处设置有棘齿161，在保证装置整体运行的基础上减短棘齿161的布置，减少棘齿161和棘轮17的不必要接触，从而降低棘轮17的磨损效果，也提高装置的使用寿命。
具体的，撞击杆20上仅固定连接有一个和转动齿轮19啮合连接的单一轮齿201，仅设置一个单一齿轮201即可实现撞击杆20的间歇性撞击运动，通过减少撞击杆20上和转动齿轮19的啮合轮齿数目，降低设备的制作成本。
具体的，挡板9开设有供棘齿板16活动穿过的通槽91，通槽91连接有转动设置棘轮17的棘轮槽92，棘轮槽92连接有转动设置同转杆18的连接槽93，连接槽93连接有转动设置有转动齿轮19的齿轮槽94，齿轮槽94连接有供撞击杆20活动穿过的撞击槽95。
具体的，信息传递模块将温度传感器2上的温度信息传递到温度显示模块上，温度显示模块为两个，且两个温度显示模块分别设置在箱式变压器低压侧和主控室上，设置在箱式变压器低压侧位置的温度显示模块方便检测人员在巡检时观察温度数据，设置在主控室的温度显示模块方便监控人员观察温度数据，同时设置两个温度显示模块也避免了单一温度显示模块损坏后无法观测到温度数据的问题，提高对电缆接头32温度检测的不间断性。
工作原理：当温度传感器2检测到电缆接头32发生高温异常时，报警模块3工作，驱动组件带动往复杆8在储液箱7中往复运动，往复杆8带动推板9运动，使得推板9在储液箱7中往复挤压冷却液；
当推板9向靠近某一管道6方向运动时，冷却液在推板9挤压下流动进入流道槽42，推板9先经过另一管道6配套设置的撞击传感开关12，棘齿板16带动棘轮17转动，棘轮17转动通过同转杆18带动转动齿轮19转动，转动齿轮19在转动过程中间歇性带动撞击杆20碰撞撞击传感开关12，使得撞击传感开关12闭合控制电路，第一电磁铁14具备磁性并排斥磁性插板10，使得磁性插板10完全挡住另一管道6的流通通道，推板9继续挤压冷却液进入流道槽42中，使得流道槽42中的冷却液挤压撑开弹性换热层5，弹性换热层5和电缆接头32充分接触，冷却液通过弹性换热层5对电缆接头32进行紧急降温保护；
推板9继续运动直至离开撞击传感开关12，控制电路断开，第一电磁铁14失去磁性，磁性插板10在第一弹性块15弹力作用下复位，再次打开另一管道6的流通通道，使得冷却液回流至储液箱7中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，包括信息传递模块和温度显示模块，其特征在于：还包括测温保护模块，所述测温保护模块包括绝缘箱(1)、温度传感器(2)、报警模块(3)和降温箱(4)，所述降温箱(4)外侧开设有供电缆接头活动穿过的凹槽(41)，且降温箱(4)内开设有流道槽(42)，所述流道槽(42)和凹槽(41)间通过若干开槽(43)连通，且开槽(43)中固定设置有弹性换热层(5)；
所述流道槽(42)两端各固定连通有管道(6)，所述绝缘箱(1)中固定设置有存放冷却液的储液箱(7)，且管道(6)固定穿过绝缘箱(1)并与储液箱(7)连通，且两个所述管道(6)分别位于储液箱(7)两端，所述储液箱(7)中滑动设置有推板(9)，且推板(9)固定连接有往复杆(8)，所述往复杆(8)在驱动组件驱动下往复运动，且驱动组件由报警模块(3)控制驱动；
任意一个所述管道(6)均配套设置有插板组件，所述挡板组件包括控制电路和活动插入管道(6)的磁性插板(10)，所述控制电路包括通过导线(11)连接的撞击传感开关(12)、电源(13)和第一电磁铁(14)，且第一电磁铁(14)和磁性插板(10)间固定连接有第一弹性块(15)，两个插板组件的所述撞击传感开关(12)分别固定设置在储液箱(7)上、下内壁上，且两个所述撞击传感开关(12)均靠近各自配套设置的管道(6)；
任意一个所述撞击传感开关(12)均配套设置有配合的棘齿板(16)和棘轮(17)，且棘齿板(16)活动穿过推板(9)，所述棘轮(17)转动设置在推板(9)内部，且推板(9)中设置有限位棘爪组件，所述限位棘爪组件在棘轮(17)向靠近配套设置的撞击传感开关(12)方向运动时限制棘轮(17)转动；
所述棘轮(17)通过同转杆(18)固定连接有间隔设置轮齿的转动齿轮(19)，所述转动齿轮(19)啮合连接有撞击杆(20)，且撞击杆(20)活动伸出推板(9)并与撞击传感开关(12)配合撞击，且撞击杆(20)和推板(9)内壁间固定连接有弹性拉杆(21)。
2.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述驱动组件包括依次固定连接的第二电磁铁(22)、第二弹性块(23)和磁性推板(24)，所述往复杆(8)远离推板(9)的一端活动伸出储液箱(7)并与磁性推板(24)固定连接。
3.根据权利要求2所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述储液箱(7)内壁固定设置有供往复杆(8)活动穿过的隔水环(25)，所述管道(6)内壁也固定设置有供磁性插板(10)活动穿过的隔水环(25)。
4.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述磁性插板(10)活动伸入管道(6)的一端固定连接有挡块(101)。
5.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述限位棘爪组件包括通过转轮(28)转动连接的限位棘爪(26)和支撑板(27)，且限位棘爪(26)和支撑板(27)间固定连接有弹性拉绳(29)，且支撑板(27)固定连接有限制限位棘爪(26)单向转动的限位板(30)。
6.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述储液箱(7)中固定设置有由报警模块(3)控制开启的冷却器(31)。
7.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述棘齿板(16)仅在配套设置的撞击传感开关(12)处设置有棘齿(161)。
8.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：撞击杆(20)上仅固定连接有一个和转动齿轮(19)啮合连接的单一轮齿(201)。
9.根据权利要求1所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述挡板(9)开设有供棘齿板(16)活动穿过的通槽(91)，所述通槽(91)连接有转动设置棘轮(17)的棘轮槽(92)，所述棘轮槽(92)连接有转动设置同转杆(18)的连接槽(93)，所述连接槽(93)连接有转动设置有转动齿轮(19)的齿轮槽(94)，所述齿轮槽(94)连接有供撞击杆(20)活动穿过的撞击槽(95)。
10.根据上述权利要求1-9任意一项所述的箱变高压侧电缆接头自动测温保护装置，其特征在于：所述信息传递模块将温度传感器(2)上的温度信息传递到温度显示模块上，所述温度显示模块为两个，且两个温度显示模块分别设置在箱式变压器低压侧和主控室上。
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