CN202562638U - 喉箍式在线温升监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喉箍式在线温升监测装置，该装置包括有电磁场感应取能模块、电源管理模块、储能模块、单片机、温度传感器、信号调理模块和无线收发模块；其中，所述电磁场感应取能模块由坡莫合金软磁材料所制喉箍、空心骨架和漆包线构成；电磁场感应取能模块、电源管理模块和储能模块构成供电单元，维持单片机、信号调理模块和无线收发模块的正常工作。本实用新型设计新颖独特、体积小、结构简单易用、能耗低、取电效能高且不需要外加电源，可以长期稳定工作，广泛用于发电厂、变电站及大型工矿企业的高低压输配电系统中开关的导电触头、连接端头和母线测温，为输配电系统提供一种新型、高效、可靠、实用的在线测温装置。

Description

喉箍式在线温升监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种适用于输配电系统的在线温升监测装置，尤其是涉及一种对输配电系统中开关的导电触头、连接端头和母线的工作温度进行在线监测的喉箍式在线温升监测装置。

背景技术

发电厂和变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要的设备，在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位会因老化或接触电阻过大而发热，直接影响绝缘部件及设备寿命，甚至出现燃烧爆炸事故，极大地降低了设备安全运行的可靠性。

目前，测温方式主要有三类：光纤、红外和无线测温，分别如下：

(1)光纤测温采用光纤传输温度信号，具有优异的绝缘性能，精度较高的优点，其缺点是易折、易断，用于隔离高压的光纤表面容易受到污染，可能会导致光纤沿着表面放电，同时在设备上的环绕式安装对高压设备的维护产生不便，价格昂贵。

(2)红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，精度较低，另外对于开关柜来说由于空间狭小封闭，无法有效安装红外测温探头，因为探头必须与被测物体保持一定的距离，且需要直接正对被测物体的表面。因此，红外测温在开关柜中应用有明显的缺陷。

(3)在高压环境下使用的在线测温装置，目前市场上常用的供电方式有电池供电、CT取电、非闭合环路感应取电、电池与非闭合环路感应取电混合供电等，这些供电方式中都有各自的缺点。采用电池供电时，由于电力设备的高压环境相对封闭，不能随便停电，电池电量耗尽时不能及时更换新的电池；又因电池电量耗尽后其内部的化学物质容易产生液体流出，腐蚀装置内部的线路板导致装置损坏。

采用CT取电时，由于CT的结构特点，其外形尺寸比较大，在高压环境下影响设备的安全距离，而且磁芯部分必须环绕于母线之上，运行起来非常不方便，并且要根据母线的大小制定出不同尺寸规格的磁芯，从而造成生产周期长、成本高，另外CT取电还有一个不足之处是它的起始工作电流比较高，一般为50A以上。非闭合环路感应取电方式，相对于CT取电方式，其具有体积小、安装方便、成本低廉等优点，但也存在不足，这种感应取电装置的起始工作电流也较大，一般也要在50A以上。电池与非闭合环路感应取电混合供电，这种组合方式虽然综合了两者的优点，但也同时具有两者的缺点。

因此，发明一种体积小巧、安装方便、低能耗、高效能的自供电测温装置是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：克服现有技术的不足，提供一种设计新颖独特、体积小、结构简单易用、能耗低、取电效能高且不需要外加电源，可以长期稳定工作的喉箍式在线温升监测装置。

本实用新型的技术方案是：一种喉箍式在线温升监测装置，该装置包括有电磁场感应取能模块、电源管理模块、储能模块、单片机、温度传感器、信号调理模块和无线收发模块；其中，所述电磁场感应取能模块由坡莫合金软磁材料所制喉箍、空心骨架和漆包线构成；电磁场感应取能模块、电源管理模块和储能模块构成供电单元，维持单片机、信号调理模块和无线收发模块的正常工作。

所述的喉箍式在线温升监测装置，其特征在于：电磁场感应取能模块由坡莫合金软磁材料所制喉箍、空心骨架和漆包线构成；该空心骨架包括侧板A、侧板B和空心横梁C，由空心横梁C连接A、B侧板；漆包线环绕在空心横梁C上。

所述的喉箍式在线温升监测装置，其特征在于：所述坡莫合金软磁材料所制喉箍穿过空心骨架并环绕在导电触头上面，构成一个闭合电磁场环路。

所述的喉箍式在线温升监测装置，其特征还在于：所述坡莫合金软磁材料所制喉箍通过环绕被测导电触头的方式固定喉箍式在线温升监测装置。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中的电磁场感应取能模块采用坡莫合金软磁材料所制喉箍环绕在开关柜导电触头上面，利用坡莫合金软磁材料优异的导磁性能，构成一个高效的闭合电磁场环路，大幅度降低了因电磁场环路开放产生的磁阻；提高了能量的利用效率，实验证明：当被测导电触头电流达到2A以上的时候就能正常工作，远远低于CT取电通常50A的起始工作电流。

2.本实用新型中的电磁场感应取能模块的起始工作电流低，在无电池类辅助电源的情况下也能满足在线温升监测装置的工作需求。它解决了有源测温装置需经常更换电池与监测装置寿命短、维护成本高的问题。

3.同时坡莫合金软磁材料所制喉箍又为喉箍式在线温升监测装置提供了一种可靠安全的固定方式。它解决了长期困扰输配电系统中开关的导电触头、连接端头和母线工作温度在线温升无线监测装置体积大，安装不方便、安全性能低的难题。

4.本实用新型可广泛用于发电厂、变电站及大型工矿企业的高低压输配电系统的导电触头、连接端头和母排在线测温。推广应用后能更好地实时监测、预防因过热导致的事故，增强电力系统运行的稳定性、安全性，具有较高的社会经济效益。

附图说明

图1是本实用新型喉箍式在线温升监测装置的结构框图；

图2是本实用新型电磁场感应取能模块中的骨架结构图；

图3是本实用新型电磁场感应取能模块中的坡莫合金软磁材料所制喉箍结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

实施例：参见图1，示出了根据本实用新型的实施例的喉箍式在线温升监测装置的结构框图。

如图1所示，根据本实用新型的实施例的喉箍式在线温升监测装置包括：电磁场感应取能模块1、电源管理模块2、储能模块3、单片机4、温度传感器7、信号调理模块6和无线收发模块5；其中，电磁场感应取能模块1、储能模块3与电源管理模块2连接，再与单片机4连接，温度传感器7通过信号调理模块6与单片机4连接，并且，无线收发模块5与单片机4连接。

在上述技术方案中，电磁场感应取能模块1由坡莫合金软磁材料所制喉箍图3、空心骨架图2和漆包线(图中未画出)构成，漆包线绕在空心骨架图2的空心横梁C表面上。

工作时，先将电源管理模块2、储能模块3、单片机4、温度传感器7、信号调理模块6、无线收发模块5、空心骨架图2和漆包线封装，然后使用坡莫合金软磁材料所制喉箍图3穿过空心骨架图2后，将喉箍式在线温升监测装置紧紧环绕固定在被测导电触头表面；温度传感器7安装于被测导电触头表面，并紧密接触；

电磁场感应取能模块1将电磁场转换成电能，交由电源管理模块2处理后供给单片机4，多余的电能储存至储能模块3备用；温度传感器7采集的温度变化信号通过信号调理模块6输入单片机4；

单片机4对温度产生的电信号进行A/D转换，将结果编码后通过无线收发模块5发送出去。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。

凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种喉箍式在线温升监测装置，该装置包括有电磁场感应取能模块、电源管理模块、储能模块、单片机、温度传感器、信号调理模块和无线收发模块；其中，电磁场感应取能模块、电源管理模块和储能模块构成供电单元，维持单片机、信号调理模块和无线收发模块的正常工作。

2.根据权利要求1所述的喉箍式在线温升监测装置，其特征在于：电磁场感应取能模块由坡莫合金软磁材料所制喉箍、空心骨架和漆包线构成；该空心骨架包括侧板A、侧板B和空心横梁C，由空心横梁C连接A、B侧板；漆包线环绕在空心横梁C上。

3.根据权利要求2所述的喉箍式在线温升监测装置，其特征在于：所述坡莫合金软磁材料所制喉箍穿过空心骨架并环绕在导电触头上面，构成一个闭合电磁场环路。

4.根据权利要求3所述的喉箍式在线温升监测装置，其特征还在于：所述坡莫合金软磁材料所制喉箍通过环绕被测导电触头的方式固定喉箍式在线温升监测装置。

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