CN201237533Y - 高压设备电缆接头的在线测温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压设备电缆接头的在线测温装置，包括导电体、绝缘套管、电流感应线圈、温度传感器、微处理器、无线发射器、无线接收器以及数字显示仪表，外部具有绝缘层的电流感应线圈套在导电体上，温度传感器贴合在导电体表面，固定有微处理器和无线发射器的电路板绝缘密封在导电体与绝缘套管之间，温度传感器的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端与无线发射器的输入端连接，电流感应线圈的输出端与安装在电路板上的电源电路输入端连接，电源电路的输出端分别与温度传感器、微处理器及无线发射器的电源端连接，位于绝缘体外部的无线接收器接收无线发射器发来的温度数据，无线接收器的输出端与数字显示仪表的输入端连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压设备电缆接头的在线测温装置，属于高压在线检测技术领域。
背景技术
高压开关、变压器、电缆分支箱等高压设备的输出都采用绝缘套管连接电缆接头的方式。这种连接方式具有绝缘性能好、连接方便和组合灵活的特点。但在出厂安装时，往往会由于安装紧固不好，或连接处接触不良等原因，导致使用中电缆接头温升过高，严重时会烧毁电缆接头，甚至发生爆炸，引发大面积停电事故。
针对上述缺陷，目前高压设备电缆接头的在线测温装置采用如下三种：
1、将光纤一端安装在电缆接头的测温处，光纤的另一端连接一调制、解调器，利用光纤受温度影响改变光干涉原理，通过光纤本身进行绝缘隔离和信号传输，读出测温点的温度值。但这种在线测温装置造价昂贵，安装结构复杂，温度信号取样与绝缘间距难以兼顾。
2、将温度传感器安装在高压连接体的表面，通过数字化处理后经红外发光管输出传输，即通过光纤耦合传输或通过红外信号空间传输。由于标准套管和电缆接头位置十分紧凑，内部高压导体经绝缘封装后，绝缘套管的表面要求人可以触摸，因此绝缘要求很高。由于红外发光管输出在高电位端，必须解决红外发光输出信号的通视和高电压安全爬电距离的问题。而为保障高压绝缘套管有足够的绝缘性能，通常不允许在绝缘套管上开设窗口而导出红外发射信号，即使用光纤传输，也会影响绝缘和爬电距离，这种方案难以安装和实施。
3、金属发热体都封闭在绝缘件中，将温度传感器和无线或有线发送器安装在高压套管等连接体的表面，通过测量绝缘体表面的温度来间接测量封装在绝缘内部金属导电体的温度，这种方式虽然简单易行，但金属的温度传递到绝缘套管表面，要一定的时间，测量的实时较差，而且易受环境温度等影响，准确性也不高。
发明内容
本实用新型的目的是提供在不改变原有标准连接方式及绝缘性能的条件下，能准确地在线监测电缆接头温度的高压设备电缆接头的在线测温装置。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种高压设备电缆接头的在线测温装置，其特征在于：包括导电体、绝缘套管、电流感应线圈、温度传感器、微处理器、无线发射器、无线接收器以及数字显示仪表，所述外部具有绝缘层的电流感应线圈套在导电体上，温度传感器贴合在导电体表面，固定有微处理器和无线发射器的电路板绝缘密封在导电体与绝缘套管之间，温度传感器的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端与无线发射器的输入端连接，电流感应线圈的输出端与安装在电路板上的电源电路输入端连接，电源电路的输出端分别与温度传感器、微处理器及无线发射器的电源端连接，位于绝缘体外部的无线接收器的接收端与无线发射器的发射端通讯，无线接收器接收无线发射器发来的温度数据，无线接收器的输出端与数字显示仪表的输入端连接。
本实用新型将温度传感器直接贴合在导电体上，由于导电体是直接与电缆输出端即电缆接头连接，因此能准确的监测到导电体上的温度，而安装有微处理器以及无线发射器的电路板以及电流感应线圈则安装在在导电体上，并通过环氧树脂浇铸密封绝缘在绝缘套管与导电体之间，当安装在高压设备电缆接头输出端上的导电体通过15A以上的电流时，电流感应线圈所产生的电流分别供给微处理器以及无线发射器作为工作电源，并激活无线发射器，将温度传感器监测到的温度信号发射至无线接收器并传送至数字显示仪表。本实用新型由于将无线发射器、电流感应线圈以及温度传感器绝缘密封绝缘套管内，既解决了在线测温功能，又保持了原有设备的绝缘强度，在不改变原有标准连接方式又不影响原有的绝缘性能的条件下，全面解决了高压设备电缆接头在线测温问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的结构示意图，
图2是图1的A-A剖视结构示意图。
图3是本实用新型的电原理框图。
其中：1—绝缘套管，2—导电体，3—温度传感器，4—电路板，5—电流感应线圈。
具体实施方式
见图1、2所示，本实用新型的高压设备电缆接头的在线测温装置，包括导电体2、电流感应线圈5、温度传感器3、微处理器、无线发射器以及无线收发器和数字显示仪表。本实用新型的导电体2两端分别设有导电的连接口，方便地将导电体2安装在高压设备的电缆接头上。本实用新型的温度传感器3贴合在导电体2上，由于导电体2与电缆接头连接，故能准确地反映导电体2即电缆接头的温升。本实用新型的微处理器和无线发射器安装在电路板4上，该电路板4可采用为中间有通孔的环状板，套装以导电体2上，或采用直板型结构，将电路板4则安装导电体2上，微处理器选用PIC16F688、NSP430F413等，无线发射器和无线接收器选用分体的MAX1479，或收发一体的MAX7030、MAX7031等。
本实用新型温度传感器3采用数字温度传感器，如LM92，温度传感器3的输出端经微处理器与无线发射器的输入端连接，将监测的温度数据转换成数字温度信号。或该温度传感器3为模拟温度传感器，如铂电阻式温度传感器或半导体热敏电阻传感器等，电路板4上还具有A/D转换器，电源电路输出端接A/D转换器的电源端，温度传感器3的输出端经A/D转换器、微处理器接入无线发射器的输入端。
该数字温度信号经微处理器处理后与存储在微处理器内的该设备数字编码信息一起送至无线发射器内，无线发射器将数字温度信号以及该设备信息一起用规定的调置频率发出射频信号，如采用315MC的射频频率。
本实用新型外部具有绝缘层的电流感应线圈5是空套在导电体2上，且电流感应线圈5的内圈与导电体2的表面有配合间距，电流感应线圈5的输出端接电源电路的输入端，该电源电路可采用常规的整流滤波电路，而电源电路同样安装在电路板4上，电源电路的输出端分别接A/D转换器、微处理器和无线发射器的电源端，给A/D转换器、数据处理器和无线发射器提供工作电源，解决了处于高压等电位端的温度取样、A/D转换、无线发射等电子线路的供电问题。这种取电供电方式，不仅绝缘性能好，而且体积小，工作可靠性高。见图1所示，本实用新型通过浇铸环氧树脂对电路板4上的A/D转换器、微处理器、无线发射器和电源电路以及电流感应线圈5和温度传感器3绝缘密封在导电体2和绝缘套管1之间。
位于绝缘体外部的无线接收器的接收端与无线发射器的发射端通讯，无线接收器接收无线发射器发来的温度数据，无线接收器的输出端接数字显示仪表的输入端，无线接收器的功能是接收无线信号并经解调后，再将数字信号发给数字显示仪表，数字显示仪表根据接收到的设备数字编码信息识别出是哪一路设备的信号，再读出发送来的温度值，将对应设备号的温度值在数字显示仪表的面板上显示出来，该数字显示仪表具有RS485通讯接口，可把每一路设备的温度信号通过通讯接口向上位机传输，完成温度信号的远传，实现对设备运行状态中母线连接点温度的在线监测。
本实用新型工作时，温度传感器3感应导电体2表面的温度变化值，该变化值为热敏电阻的电阻值，电阻值的变化量转变为电压的变化量后输入到A/D转换器，A/D输出的是代表温度变量的数字值。微处理器将这种温度值变量经数字化处理后，连同该设备的数字编码信息一起送至无线发射器。无线发射器将数字信号调置到315MC的射频频率，无线电波穿透包封绝缘套管的绝缘材料发射至无线接收器。无线接收器收到无线电波后并解调这些数字信号，传送至数字显示仪表，经数字显示仪表处理后，显示各被测对象的温度值，一旦发现温升超过预先设置的上限值，数字显示仪表立即发出超温报警接点信号。
Claims (5)
1、一种高压设备电缆接头的在线测温装置，其特征在于：包括导电体(2)、绝缘套管(1)、电流感应线圈(5)、温度传感器(3)、微处理器、无线发射器、无线接收器以及数字显示仪表，所述外部具有绝缘层的电流感应线圈(5)套在导电体(2)上，温度传感器(3)贴合在导电体(2)表面，固定有微处理器和无线发射器的电路板(4)绝缘密封在导电体(2)与绝缘套管(1)之间，温度传感器(3)的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端与无线发射器的输入端连接，电流感应线圈(5)的输出端与安装在电路板(4)上的电源电路输入端连接，电源电路的输出端分别与温度传感器(3)、微处理器及无线发射器的电源端连接，位于绝缘套管外部的无线接收器的接收端与无线发射器的发射端通讯，无线接收器的输出端与数字显示仪表的输入端连接。
2、根据权利要求1所述的高压设备电缆接头的在线测温装置，其特征在于：所述的温度传感器(3)为数字温度传感器。
3、根据权利要求1所述的高压设备电缆接头的在线测温装置，其特征在于：所述的温度传感器(3)为模拟温度传感器，电路板(4)上还具有A/D转换器，电源电路的输出端还与A/D转换器的电源端连接，温度传感器(3)的输出端经A/D转换器、微处理器与无线发射器的输入端连接。
4、根据权利要求1所述的高压设备电缆接头的在线测温装置，其特征在于：所述的导电体(2)两端分别设有导电连接口。
5、根据权利要求1所述的高压设备电缆接头的在线测温装置，其特征在于：所述的电路板(4)为中间有通孔的环状板，并套装在导电体(2)上。
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