CN117413163A - 温度感测装置和开关设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及温度感测装置和开关设备。温度感测装置包括：至少一个传感器模块(1)，该传感器(1)包括温度传感器(12)和导线(15)，温度传感器(12)被配置为测量载流导体的温度并且经由导线(15)传输所测量的温度，其中导线(15)的第一端连接到温度传感器(12)，并且导线(15)的第二端设置有第一连接器(150)；以及电子模块(3)，被配置为接收来自至少一个传感器模块(1)的所测量的温度，并且包括能够连接到第一连接器(150)的第二连接器(31)。由于使用第一连接器(150)和第二连接器(31)，传感器模块(1)和电子模块(3)可以以简单的方式进行组装或拆卸。

Description

温度感测装置和开关设备

技术领域

本公开的实施例总体上涉及配电设备领域，更具体地涉及温度感测装置和开关设备。

背景技术

在开关设备中提供用于连接电导体的连接器。如果在连接器处的机械连接点变得松动，则连接器处的电阻将增加。增加的电阻将导致温度升高，可能造成操作故障或安全隐患。监测电气导体中的温升有利于对开关设备的性能进行预防性维护。传统上，与传感器集成的温度智能电子装置(TIED)可以被定位以测量电导体的温度。由于传感器和TIED形成为集成组件，因此每个电导体需要一个组件。这增加了监测所有电导体的温升的成本。此外，如果一个元件，无论是TIED还是传感器，发生故障，则需要更换整个组件。这增加了维护成本。

因此，本领域需要一种成本效益高并且适合于各种应用场景的改进的温度感测装置。

发明内容

鉴于上述问题，本公开的示例实施例提出了一种低成本并且由于模块化设计而适合于各种应用场景的温度感测装置。

在本公开的第一个方面，提供了一种温度感测装置。温度感测装置包括：至少一个传感器模块，传感器模块包括温度传感器和导线，温度传感器被配置为测量载流导体的温度并经由导线传输所测量的温度，导线的第一端连接到温度传感器，导线的第二端设置有第一连接器；以及电子模块，被配置为接收来自至少一个传感器模块的所测量的温度，并且包括能够连接到第一连接器的第二连接器。

通过这些实施例，传感器模块和电子模块是分离的，并且可以经由第一连接器和第二连接器连接在一起。这可以降低温度感测装置的维护成本，因为传感器模块和电子模块中的任何一个都可以个体地更换。由于使用第一连接器和第二连接器，传感器模块和电子模块可以以简单的方式进行组装和拆卸。此外，还可以将一个或多个传感器模块连接到电子模块，使得温度感测装置适合于各种应用场景。

在一些实施例中，第一连接器为公连接器，并且第二连接器为母连接器；或者第一连接器是母连接器，第二连接器是公连接器。通过这些实施例，传感器模块和电子模块中的每个可以被独立地制造，并且可以经由第一连接器和第二连接器连接在一起。以此方式，通过增加或减少传感器模块的数目，温度感测装置适合于各种应用场景。

在一些实施例中，至少一个传感器模块包括第一传感器模块和第二传感器模块；第一传感器模块的第一连接器和第二传感器模块的第一连接器经由包括第一T型接头的连接组件连接到第二连接器；并且第一T型接头包括：第一端口，经由第一导线电连接到第二连接器；第二端口，电连接到第一传感器模块的第一连接器；以及第三端口，电连接到第二传感器模块的第一连接器。通过这些实施例，温度感测装置具有连接到电子模块的两个传感器模块，使得温度感测装置适合于测量两个载流导体的温度。

在一些实施例中，连接组件还包括第一双向连接器，第一双向连接器的一端电连接到第二传感器模块的第一连接器并且另一端经由第二导线电连接到第一T型的第三端口。通过这些实施例，由于使用连接组件，可以增加传感器模块的数目。由于提供了连接组件用于将(多个)传感器模块连接到电子模块，因此传感器模块可以是标准化产品，这将降低传感器模块的成本。

在一些实施例中，至少一个传感器模块还包括第三传感器模块，并且连接组件还包括第二T型接头；其中，第二T型接头包括：第四端口，经由第二导线电连接到第一T型接头的第三端口；第五端口，电连接到第二传感器模块的第一连接器；以及第六端口，电连接到第三传感器模块的第一连接器。通过这些实施例，由于使用连接组件，传感器模块的数目可以进一步增加。由于提供了连接组件用于将传感器模块连接到电子模块，因此传感器模块可以是标准化产品，这将降低传感器模块的成本。

在一些实施例中，连接组件还包括第二双向连接器，第二双向连接器的一端电连接到第三传感器模块的第一连接器并且另一端经由第三导线电连接到第二T型接头的第六个端口。通过这些实施例，可以以简单的方式将第三传感器模块连接到电子模块。

在一些实施例中，至少一个传感器模块中的每个都适于附接到载流导体。通过这些实施例，每个传感器模块因此可以监测相应的载流导体的温度。

在一些实施例中，电子模块适用于固定在载流导体上。

在一些实施例中，载流导体包括彼此连接的电缆套管和电缆连接器；并且其中至少一个传感器模块中的每个都能够被绑在电缆套管连接到电缆连接器的位置。通过这些实施例，传感器模块可以在容易被腐蚀或变松的位置测量载流导体的温度。所测量的温度表示对载流导体的物理状态的表示。

在一些实施例中，电子模块设置有柔性带，该柔性带被配置为缠绕在载流导体周围。以此方式，电子模块可以简单地固定在载流导体上。

在一些实施例中，至少一个传感器模块的外表面能够经由载流导体的接地层连接到地。

在本公开的第二方面，提供了开关设备。开关设备包括：载流导体；至少一个传感器模块，包括温度传感器和导线，温度传感器被配置为测量载流导体的温度并且经由导线传输所测量的温度，其中导线的第一端连接到温度传感器，导线的第二端设置有第一连接器；以及电子模块，被配置为接收来自至少一个传感器模块的所测量的温度，并包括能够连接到第一连接器的第二连接器。

通过这些实施例，可以测量载流导体的温度，以便获得载流导体的物理状态的指示。此外，由于传感器模块和电子模块中的任何一个都可以个体地更换，因此可以降低温度传感器件的维护成本。由于使用第一连接器和第二连接器，一个或多个传感器模块可以以简单的方式连接到开关设备的电子模块。

在一些实施例中，至少一个传感器模块包括第一传感器模块和第二传感器模块；第一传感器模块的第一连接器和第二传感器模块的第一连接器经由包括第一T型接头的连接组件连接到第二连接器；并且第一T型接头包括：第一端口，经由第一导线连接到第二连接器；第二端口，电连接到第一传感器模块的第一连接器；以及第三端口，电连接到第二传感器模块的第一连接器。通过这些实施例，温度感测装置可以具有连接到电子模块的两个传感器模块，使得温度感测装置适合于测量两个载流导体的温度。

在一些实施例中，至少一个传感器模块还包括第三传感器模块，并且连接组件还包括第二T型接头；其中，第二T型接头包括：第四端口，经由第二导线与第一T型接头的第三端口；第五端口，电连接到第二传感器模块的第一连接器；以及第六端口，电连接到第三传感器模块的第一连接器。通过这些实施例，由于使用连接组件，传感器模块的数目可以进一步增加。由于提供了连接组件用于将传感器模块连接到电子模块，因此传感器模块可以是标准化产品，这将降低传感器模块的成本。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本文所公开的示例实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更加易于理解。在附图中，将以示例性和非限制性方式说明本文公开的几个示例实施例，其中：

图1示意性地示出了根据本公开的一些实施例的温度感测装置的透视图；

图2示意性地示出了根据本公开的一些实施例的温度感测装置的透视图；

图3示意性地示出了根据本公开的一些实施例的温度感测装置的透视图；以及

图4示意性地示出了根据本公开的一些实施例的具有温度感测装置的开关设备的透视图。

在整个附图中，使用相同或类似的参考符号来表示相同或类似的元素。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的几个示例实施例来描述本公开的原理。尽管在附图中说明了本公开的示例实施例，但要理解是，描述实施例仅是为了方便本领域技术人员更好地理解并从而实现本公开，而不是以任何方式限制本公开的范围。

如上所述，由于传感器和TIED传统上是作为集成组件而形成的，因此每个电导体需要一个组件。这增加了用于监测所有电导体的温升的成本。此外，如果一个元件发生故障，无论是TIED还是传感器，则需要更换整个组件。这增加了维护成本。因此，需要一种改进的温度感测装置，该装置既具有成本效益，又适合于各种应用场景。

如果载流导体的机械连接点变松，机械连接点处的电阻就会增加，从而引起温度升高。因此，从温度感测装置获得的所测量的温度可以提供载流导体的物理状态的指示。

图1示意性地示出了根据本公开的一些实施例的温度感测装置的透视图。温度感测装置包括至少一个传感器模块1和电子模块3。例如，至少一个传感器模块1可包括一个传感器模块。

传感器模块1包括温度传感器12和导线15。温度传感器12用于测量载流导体的温度，并且经由导线15传输所测量的温度。在一些实施例中，温度传感器12可以包括用于接触载流导体的导热部件11和用于基于导热部件11的温度产生所测量的温度的电路13。

载流导体的示例结构如图4所示。在一些实施例中，如图4所示，载流导体可以包括彼此连接的电缆套管4和电缆连接器5。在一些实施例中，电缆连接器5可用于将电缆套管4连接到电缆9，其将参考图4在下文进行详细描述。

两个电导体连接在一起的地方容易被腐蚀或松动。因此，在一些实施例中，每个传感器模块1可以被绑在电缆套管4连接到电缆连接器5的位置。备选地，每个传感器模块1可以附接到电缆连接器5与电缆9连接的位置。

如图1所示，导线15的第一端连接到温度传感器12，例如连接到电路13。导线15的第二端设置有第一连接器150。电子模块3包括第二连接器31。第二连接器31适合于连接到第一连接器150，使得温度传感器12可以经由导线15将所测量的温度传输到电子模块3。

通过这些实施例，传感器模块1和电子模块3是分离的，并且可以经由第一连接器150和第二连接器31连接在一起。由于传感器模块1和电子模块3中的任何一个都可以个体地更换，因此可以降低温度感测装置的维护成本。由于使用第一连接器150和第二连接器31，可以简单地组装或拆卸传感器模块1和电子模块3。此外，还可以将一个或多个传感器模块1连接到电子模块3上，使得温度感测装置适合于各种应用场景。

在一些实施例中，第一连接器150为公连接器，第二连接器31为母连接器。或者，在其他实施例中，第一连接器150为母连接器，第二连接器31为公连接器。通过这些实施例，传感器模块1和电子模块3中的每个可以独立地制造，并且可以经由第一连接器150和第二连接器31连接在一起。以此方式，通过增加或减少传感器模块1的数目，温度感测装置适合于各种应用场景。

在一些实施例中，电子模块3可以将所接收的温度发送到远程接收器用于进一步处理。在一些实施例中，电子模块3可以被固定在载流导体上。例如，电子模块3可包括用于缠绕在载流导体周围的柔性带2，以便将电子模块3附接在载流导体上。

在一些实施例中，电子模块3可以包括用于向电子模块3的数据处理电路供电的变压器(未示出)。在一些实施例中，柔性带2可以是柔性铁磁带，其形成变压器芯以集中由载流导体产生的磁通量。集中在柔性带2中的磁通量可以通过电磁感应在变压器的次级线圈(未示出)中感应出交流电。以此方式，电子模块3的变压器可以为数据处理电路供电，从而消除了对电池的需要。

图2示意性地示出了根据本公开的一些实施例的温度感测装置的透视图。如图所示，至少一个传感器模块1包括第一传感器模块1A和第二传感器模块1B。第一传感器模块1A的第一连接器150和第二传感器模块1B的第一连接器150经由连接组件连接到第二连接器31。

连接组件包括第一T型接头60。第一T型接头60包括第一端口61、第二端口62和第三端口63。第一端口61经由第一导线81电连接到第二连接器31。第一导线81的一端可设置有适合于连接到第二连接器31的连接器811，第一导线81的另一端可设置有适合于连接到第一端口61的连接器812。第二端口62电连接到第一传感器模块1A的第一连接器150。第三端口63电连接到第二传感器模块1B的第一连接器150。以此方式，温度感测装置具有连接到电子模块3的两个传感器模块，使得温度感测装置适合于测量两个载流导体的温度。

在一些实施例中，如图2所示，连接组件还包括第一双向连接器820，第一双向连接器820的一端电连接到第二传感器模块1B的第一连接器150并且另一端经由第二导线82电连接到第一T型接头60的第三端口63。例如，第二导线82的一端可以设置有适合于连接到第三端口63的连接器821并且第二导线82的另一端可以设置有适合于连接到第一双向连接器820的连接器822。通过这些实施例，由于使用连接组件，可以增加传感器模块的数目。由于提供了连接组件用于将(多个)传感器模块连接到电子模块3，因此传感器模块3可以是标准化产品，这将降低传感器模块3的成本。

图3示意性地示出了根据本公开的一些实施例的温度感测装置的透视图。如图3所示，至少一个传感器模块1还包括第三传感器模块1C，并且连接组件还包括第二T型接头70。第二T型接头70包括第四端口71、第五端口72和第六端口73。第四端口71经由第二导线82电连接到第一T型接头60的第三端口63。第五端口72电连接到第二传感器模块1B的第一连接器150。第六端口73电连接到第三传感器模块1C的第一连接器150。通过这些实施例，由于使用连接组件，传感器模块的数目可以进一步增加。由于提供了连接组件用于将(多个)传感器模块连接到电子模块，因此传感器模块可以是标准化产品，这将降低传感器模块的成本。

在一些实施例中，如图3所示，连接组件还包括第二双向连接器830。第二双向连接器830包括与第三传感器模块1C的第一连接器150电连接的一端和经由第三导线83电连接到第二T型接头70的第六端口73的另一端。例如，第三导线83的一端可以设置有适合于连接到第六端口73的连接器831，第三导线83的另一端可以设置有适合于连接到第二双向连接器830的连接器832。

上述温度感测装置可以用在开关设备中。图4示意性地示出根据本公开的一些实施例的配备有温度感测装置的开关设备的透视图。开关设备包括用于传输电力的载流导体。例如，载流导体可以包括电缆套管4、电缆连接器5。例如，电缆接头5可以用于将电缆套管4连接到电缆9。

温度感测装置可以被布置为测量载流导体的温度。温度感测装置包括至少一个传感器模块1。每个传感器模块1可以附接到载流导体，以感测其温度。例如，可以使用捆扎带7将至少一个传感器模块1附接到载流导体。

温度感测装置还包括本文所述的电子模块3，用于接收来自至少一个传感器模块1的所测量的温度，并且可选地将所接收的温度发送到远程接收器。电子模块3的柔性带2可以缠绕在载流导体周围，以便将电子模块3附接到载流导体上。

在一些实施例中，开关设备可包括一个或多个传感器模块1和一个电子模块3。

在一些实施例中，开关设备可以包括连接到电子模块3的三个传感器模块1A、1B、1C。如图4所示，开关设备中可能有三个电缆套管4，三个电缆接头5和三根电缆9。在这些实施例中，温度感测装置包括三个传感器模块1A、1B、1C和一个电子模块3。电子模块可以附接到三个电缆连接器5中的任何一个。传感器模块1A、1B、1C中的每个被用于测量对应电缆接头5的温度。备选地，传感器模块1A、1B、1C中的每个可以附接到电缆连接器5连接到电缆9的位置。

在一些实施例中，至少一个传感器模块1的外表面可以经由载流导体的接地层连接到地，例如，经由电缆连接器5的接地层。例如，接地导线91可以用于将至少一个传感器模块1的外表面连接到载流导体的接地层。

至少一个传感器模块中的每个被附接到载流导体。在一些实施例中，开关设备可以包括如图1或图2所示的温度感测装置。在这些实施例中，仅一个或两个载流导体配备传感器模块。在其它实施例中，开关设备可包括具有四个或更多个传感器模块的温度感测装置。

应该认识到，本公开的上述详细实施例仅用于举例或解释本公开的原理，而不是用于限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改、等效替代和改进等都应包括在本公开的保护范围内。同时，本公开的所附权利要求旨在涵盖落在权利要求的范围和边界或范围和边界的等同下的所有变化和修改。

Claims (14)

1.一种温度感测装置，包括：

至少一个传感器模块(1)，所述至少一个传感器模块(1)包括温度传感器(12)和导线(15)，所述温度传感器(12)被配置为测量载流导体的温度，并且经由所述导线(15)传输所测量的温度，其中所述导线(15)的第一端连接到所述温度传感器(12)，并且所述导线(15)的第二端设置有第一连接器(150)；以及

电子模块(3)，被配置为接收来自所述至少一个传感器模块(1)的所测量的温度，并且包括能够连接到所述第一连接器(150)的第二连接器(31)。

2.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中所述第一连接器(150)为公连接器，并且所述第二连接器(31)为母连接器；或者

所述第一连接器(150)为母连接器，并且所述第二连接器(31)为公连接器。

3.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中所述至少一个传感器模块(1)包括第一传感器模块(1A)和第二传感器模块(1B)；

其中所述第一传感器模块(1A)的所述第一连接器(150)和所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)经由包括第一T型接头(60)的连接组件连接到所述第二连接器(31)；并且

其中所述第一T型接头(60)包括：

第一端口(61)，经由第一导线(81)电连接到所述第二连接器(31)；

第二端口(62)，电连接到所述第一传感器模块(1A)的所述第一连接器(150)；

第三端口(63)，电连接到所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)。

4.根据权利要求3所述的温度感测装置，其中所述连接组件还包括第一双向连接器(820)，所述第一双向连接器(820)的一端电连接到所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)，并且所述第一双向连接器(820)的另一端经由第二导线(82)电连接到所述第一T型接头(60)的所述第三端口(63)。

5.根据权利要求3所述的温度感测装置，其中所述至少一个传感器模块(1)还包括第三传感器模块(1C)，并且所述连接组件还包括第二T型接头(70)；

其中所述第二T型接头(70)包括：

第四端口(71)，经由第二导线(82)连接到所述第一T型接头(60)的所述第三端口(63)；

第五端口(72)，电连接到所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)；以及

第六端口(73)，电连接到所述第三传感器模块(1C)的所述第一连接器(150)。

6.根据权利要求5所述的温度感测装置，其中所述连接组件还包括第二双向连接器(830)，所述第二双向连接器(830)的一端电连接到所述第三传感器模块(1C)的所述第一连接器(150)，并且所述第二双向连接器(830)的另一端经由第三导线(83)电连接到所述第二T型接头(70)的所述第六端口(73)。

7.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中所述至少一个传感器模块(1)中的每个传感器模块都适于附接到所述载流导体。

8.根据权利要求7所述的温度感测装置，其中所述电子模块(3)适于固定在所述载流导体上。

9.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中所述载流导体包括彼此连接的电缆套管(4)和电缆连接器(5)；并且

其中所述至少一个传感器模块(1)中的每个传感器模块都能够被绑在所述电缆套管(4)连接到电缆连接器(5)的位置。

10.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中所述电子模块(3)设置有被配置为缠绕在所述载流导体周围的柔性带(2)。

11.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中所述至少一个传感器模块(1)的外表面能够经由所述载流导体的接地层连接到地。

12.一种开关设备，包括：

载流导体；

至少一个传感器模块(1)，所述至少一个传感器模块(1)包括温度传感器(12)和导线(15)，所述温度传感器(12)被配置为测量所述载流导体的温度，并且经由所述导线(15)传输所测量的温度，其中所述导线(15)的第一端连接到所述温度传感器(12)，并且所述导线(15)的第二端设置有第一连接器(150)；以及

电子模块(3)，被配置为接收来自所述至少一个传感器模块(1)的所测量的温度，并且包括能够连接到所述第一连接器(150)的第二连接器(31)。

13.根据权利要求12所述的开关设备，其中所述至少一个传感器模块(1)包括第一传感器模块(1A)和第二传感器模块(1B)；

其中所述第一传感器模块(1A)的所述第一连接器(150)和所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)经由包括第一T型接头(60)的连接组件连接到所述第二连接器(31)；并且

其中所述第一T型接头(60)包括：

第一端口(61)，经由第一导线(81)电连接到所述第二连接器(31)；

第二端口(62)，电连接到所述第一传感器模块(1A)的所述第一连接器(150)；

第三端口(63)，电连接到所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)。

14.根据权利要求13所述的开关设备，其中所述至少一个传感器模块(1)还包括第三传感器模块(1C)，并且所述连接组件还包括第二T型接头(70)；

其中所述第二T型接头(70)包括：

第四端口(71)，经由第二导线(82)电连接到所述第一T型接头(60)的所述第三端口(63)；

第五端口(72)，电连接到所述第二传感器模块(1B)的所述第一连接器(150)；以及

第六端口(73)，电连接到所述第三传感器模块(1C)的所述第一连接器(150)。