CN201331390Y - 高低压配电柜母线无线温度监控系统装置 - Google Patents

Abstract

一种高低压配电柜母线无线温度监控系统装置，包括母线室、联接母线、主母线、测温传感器、单片机小电源，数据处理及无线信号发送单片机、静触头、动触头，以及母线室外的无线接收及数据处理器，显示器构成，在母线上设有测温传感器，用母线高压供电方式和无线隔离技术为单片机提供电源单片机将温度检测数据处理成无线信号发送由接收无线信号处理器进行转换将数据传达显示器上显示，执行报警或断电保护指令。保证测量温度的精度和可靠性，解决了控制线路与一次回路中高压元件的绝缘问题，测量装置工作电源由感应线圈提供，采用无线传输降低了造成成本。

Description

高低压配电柜母线无线温度监控系统装置

技术领域

本实用新型属于电器设备制造技术领域，尤其涉及高低压配电柜母线无线温度监控系统装置。

背景技术

发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电力设备，在设备长期运行过程中，高压母线因超负荷运行时，会出现过热现象，开关柜中的触头接触不好时，或当手车开关柜因制造、运输及安装不良时都将引起接触电阻过大，在负载电流流过时，会出现触头温度升高，产生过热现象，触头和母线排连接处等部位过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，这些现象大电流开关柜如进线柜上尤为突出且影响极大。而这些发热部位的温度无法检测，由此最终导致电气火灾事故。电力系统温度故障特点是平时温度变化缓慢，大多为渐变过程，而故障发生时，又往往形成突变，而渐变至突变的过程中，大多因为一些很偶然的因素，温度故障这种偶然性和突发性决定了温度故障的致命性，往往一旦出现故障，就会导致重大损失。以往母线温度的测量方法比较如下：

1、示温腊片法

设备停电时在导体接触处贴上示温蜡片。如果设备运行后，若发现蜡片有软化、熔化现象，可以粗略判断接触处发热程度。这种方法准确度低，可靠性差，不能用作定量测量。

2、远红外诊断技术

远红外诊断技术是通过吸收红外线辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。热红外装置间接测量温度(为非接触式测量)只能测量能够直视的地方，易受环境、电磁场干扰，并要人工操作，很难实现在线实时的测量的分析，以及计算机系统的集成。红外测温方法的精度和可靠性受距离、大气背景及物体辐射率等因素影响也无法适用于针对开关柜内部的断路器触头温升测量。

3、Fabry-悦目槽技术

FabIγ-perot槽由薄硅片构成，在它的中段的顶部和底部蚀刻出矩形槽，然后在薄硅片顶粘贴上一层玻璃，该玻璃的热膨胀系数与硅片的热膨胀系数不同。

当该处温度变化时，因二种材料不同的热膨胀系数，在其内部产生内应力，内应力改变了槽的深度。用光纤将多色光送入照射Fabry-perot槽，反射出的调制光也经光纤送出，调制多色光的主波长随Fabry-perot槽深度变化而改变因为温度的变化是连续的，槽深变化也是连续的，当然主波长是温度的连续函数，由Fdry-perot槽构成的光纤传感系统其组成元件耐腐蚀、小巧、测量灵敏度高而且不受电磁干扰影响，但装置成本较贵，经济性差。

4、光纤传输直接测温法

进口光纤式温度检测，而存在的弊病是通过光纤隔离存在着沿面放电问题，需要有较长的沿面爬电距离，无法很好的解决高压隔离问题，且成本昂贵，安装繁琐，用户难以接受。传统依靠测温片或利用光纤将传感器采集的温度信号转换成的光信号，但是在高压情况下还是无法解决了在光纤上闪烁和绝缘的问题，而且光纤的收发光电接收装置价格较高，同时传感器的工作电源采用电池，工作受命短，2-3个月必须更换电池。

正是基于以上这种弊端缺陷情况，遵义长征电器开关设备有限责任公司研发了该高压柜温度数字无线在线检测仪，通过对触头温度的在线监测，实施反映开关柜的运行状态——动静触头接触情况，有效消除了触头盒内看不见，摸不着的盲点，克服了由于开关柜内高压空间狭小的结构，无法进行人工巡查测温的弊病。因此实现温度在线监测是保证高压开关柜安全运行的重要手段。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高低压配电柜母线无线温度监控系统装置，它的技术方案是采用无线通信隔离及高压自供电方式能很好地解决高电压下触头温度测量的问题，该检测器采用微型体积的数字温度传感器直接测量的方法(接触式测温)使用高压供电方式并采用无线隔离技术，接收装置收到无线信号进行转换后传到显示器，显示器显示测量温度并根据相应的功能设置输出报警、断电保护等动作的指令。无线通信进行信号传送具有隔离彻底、结构简单、抗干扰性强、准确度高、绝缘性好、不受环境因素影响使用高技术温度传感器具有稳定性高、互换性好在整个工作范围内(-50℃-150℃)具有良好的一致性等特点，检测器测温点可以任意选择，而不受是否能够“直视”的限制，更适合于封闭式的开关柜，且不需人工操作，做到在线自动测量，测量温度数据可通过RS485总线远传组成多个变电站断路器触头温度实时监控网络系统。

该实用新型的产品特别适用于发电、炼油、化工、钢铁等大型用电企业和变电站的开关柜的配套加装，新增。尤其针对大电流柜的配套使用如：

封闭式、移开式高压开关柜断路器触头温升在线监测；

大电流母排连接处温升在线监测；

高压母线接头以及高压电缆接头的运行温度监测。

通过长期的生产及研究，针对母线温度测量以上存在的缺陷，开发了一种新型的无线温度监控系统，该装置是在母线上用数字温度传感器直接测量探头直接测量母线温度信号，信号经检测器处理成无线信号发送，接收装置收到无线信号进行转换后传到显示器，显示器显示测量温度并根据相应的功能设置输出报警、断电保护等动作的指令。

采用本技术方案的有益效果解决以往产品的缺陷和问题如下：

1、直接测量，保证了测量的精度和可靠性。

2、体积小，数字温度传感器只有3mm大小，便于测温装置的安装。

3、无线传输检测温度信号，解决了控制线路与一次回路中高压元件的绝缘问题。

4、测量装置的工作电源直接由测量装置的感应电流线圈提供，解决了自身供电和一次与二次回路的绝缘问题。

5、测量信号的传输采用无线通信传输方式，取消了一般温度测量中光纤传输中的光纤，降低了装置的制造成本。

解决了国内现有母线温度测量装置中存在的测量精度差、成本高、安装使用不便等问题。

附图说明

图1为本实用新型高低压配电柜母线无线温度监控系统装置的结构示意图；

图中：1-母线室、2-联接母线、3-主母线、4-测温传感器、5-单片机小电源、6-数据处理及无线信号发送的单片机、7-静触头、8-动触头。

图2为本实用新型高低压配电柜母线无线温度监控系统装置母线在线监测温度的无线信号发射与接收装置结构示意图；

图中：2-联接母线、5-单片机小电源、6-数据处理及无线信号发送的单片机、9-无线接收及数据处理器、10-显示器。

图3为本实用新型高低压配电柜母线无线温度监控系统装置的温度测量及无线信号发射和信号接收及显示的方框示意图。

具体实施方式

本实用新型的高低压配电柜母线无线温度监控系统装置对照附图列举一个实施例加以说明：

该装置包括母线室1、联接母线2、主母线3、测温传感器4、单片机小电源5、数据处理及无线信号发送的单片机6、静触头7、动触头8、无线接收及数据处理器9、显示器10构成。在联接母线2和主母线1上设有测温传感器4，测温传感器4采用微型体积小的数字温度传感器，直接测量出母线温度，使用高压供电方式并用无线隔离技术，提供单片机的小电源5将温度检测数据处理成无线信号发送的单片机6，接收无线信号处理器9进行转换后传到显示器10，显示器显示测量到的温度并根据设定的温度限定数值设置输出报警功能，断电保护等动作指令，指令通过动触头8执行断电保护的组合结构方式。

Claims (4)

1、一种高低压配电柜母线无线温度监控系统装置，包括母线室(1)、联接母线(2)、静触头(7)、动触头(8)，其特征在于：在联接母线(2)和主母线(3)上设有测温传感器(4)，并在适当的位置设置数据处理及无线信号发送单片机(6)，以及为单片机提供电源的单片机小电源(5)；在母线室(1)处设置有无线接收信号及数据处理器(9)及显示器(10)。

2、根据权利要求1的高低压配电柜母线无线温度监控装置，其特征在于：测温传感器(4)采用微型数字温度传感器。

3、根据权利要求1的高低压配电柜母线无线温度监控装置，其特征在于：单片机小电源(5)采用高压供电方式并用无线隔离技术供电。

4、根据权利要求1的高低压配电柜母线无线温度监控装置，其特征在于：数据处理及无线信号发送的单片机(6)将温度数据处理成无线信号发送到接收无线信号数据器(9)进行转换后传到显示器(10)显示温度数据，根据设定的温度限值输出报警并指令动触头(8)执行断电保护的组合结构。

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