CN210862978U - 一种电容器的测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容器的测温装置，包括集成有测温芯片的RFID标签；将RFID标签贴合固定在电容器的金属外壳表面的固定件；用于采集RFID标签的测得的电容器的温度值的射频读卡器；用于当射频读卡器读取的温度值异常时，发出报警信息的报警设备；固定件包括导热底座和设置在导热底座上的耐热壳体，导热底座和耐热壳体形成容纳RFID标签的空腔，导热底座背离耐热壳体的表面贴合设置在电容器的金属外壳表面。本申请利用RFID标签和射频读卡器传输电磁信号的特性，使得测温芯片可以在无外界电源的情况下，实现温度测量和输出，简化测温装置的结构；还设置了耐热壳体和导热底座，避免外界环境对RFID标签的干扰。

Description

一种电容器的测温装置

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，特别是涉及一种电容器的测温装置。

背景技术

电容器是电力系统中的重要电路元件之一，相应地维持电容器正常工作性能也至关重要。例如，高压并联电容器工作时候，其内部介质的温度应低于65摄氏度，最高不得超过70摄氏度，否则高压并联电容器很容易超过额定温升，使损耗大幅度增长；且当外界场强过高时，高压并联电容器的温度也会迅速升高，绝缘性能下降，在发热状态下，很容易被击穿，引起电容器损坏或者爆炸。

因此，电容器工作状态下的温度值，是反映电容器工作状态是否正常的重要数据之一。但是电容器的工作环境往往难以实现温度的检测，尤其是对于高压电容器而言，对电容器温度的检测存在一定的危险性，难以保证工作人员的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电容器的测温装置，降低电容器的温度测量的难度，保证电容器温度测量的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电容器的测温装置，包括集成有测温芯片的RFID标签；将所述RFID标签贴合固定在电容器的金属外壳表面的固定件；通过射频信号和所述RFID标签进行无线通讯连接，用于采集所述RFID标签的测得的所述电容器的温度值的射频读卡器；用于当所述温度值超出预设温度范围阈值时，发出报警信息的报警设备；

其中，所述固定件包括导热底座和设置在所述导热底座上的耐热壳体，所述导热底座和所述耐热壳体之间形成容纳所述RFID标签的空腔，所述导热底座背离所述耐热壳体的表面贴合设置在电容器的金属外壳表面。

在本申请的一种可选的实施例中，所述RFID标签包括基板，设置在所述基板上的天线地板和收发天线，和所述天线地板以及所述收发天线相连接的测温芯片，内置于所述测温芯片的温度传感器；

所述收发天线用于接收射频读卡器发射的电磁波；所述温度传感器用于检测所述温度值。

在本申请的一种可选的实施例中，所述RFID标签和所述导热底座之间还设置有导热硅胶垫。

在本申请的一种可选的实施例中，所述导热硅胶垫和所述RFID标签的厚度之和不大于所述导热底座和所述耐热壳体之间形成的空腔高度。

在本申请的一种可选的实施例中，所述所述导热底座上还设置有卡扣，用于将所述RFID标签和所述导热硅胶点向所述导热底座表面挤压。

在本申请的一种可选的实施例中，所述导热底座上设置有用于和所述电容器的金属外壳粘接胶层；所述耐热壳体和所述导热底座之间通过螺丝固定连接。

在本申请的一种可选的实施例中，所述耐热壳体为耐高温树脂壳体。

本实用新型所提供的电容器的测温装置，包括集成有测温芯片的RFID标签；将RFID标签贴合固定在电容器的金属外壳表面的固定件；通过射频信号和RFID标签进行无线通讯连接，用于采集RFID标签的测得的电容器的温度值的射频读卡器；用于当温度值超出预设温度范围阈值时，发出报警信息的报警设备；其中，固定件包括导热底座和设置在导热底座上的耐热壳体，导热底座和耐热壳体之间形成容纳RFID标签的空腔，导热底座背离耐热壳体的表面贴合设置在电容器的金属外壳表面。

本申请中提供的电容器的测温装置，采用集成有测温芯片的RFID标签实现对电容器的温度值进行测量，充分利用了RFID标签和射频读卡器之间可以进行电磁信号的传输，RFID标签可以直接通过射频读卡器发射的电磁波获得工作所需的电能，并能够和射频读卡器之间进行无线信号的传输特性，使得测温芯片可以利用RFID标签可在无外界电源的情况下，实现无线信号的传输，在很大程度上简化测温装置的结构；在此基础上，还将RFID标签设置在耐热壳体和导热底座构成的腔体内，能够有效的避免外界环境对RFID标签的干扰和破坏，保证了RFID标签工作的稳定性。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的电容器的测温装置安装在电容器上的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的RFID标签的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电容器的测温装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2和图3所示，图1为本申请实施例的电容器的测温装置安装在电容器上的结构示意图，图2为本申请实施例提供的RFID标签的结构示意图，图3为本申请实施例提供的电容器的测温装置的结构示意图。该电容器的测温装置可以包括：

集成有测温芯片24的RFID标签2；将RFID标签2贴合固定在电容器1的金属外壳表面的固定件；通过射频信号和RFID标签2进行无线通讯连接，用于采集RFID标签2的测得的电容器1的温度值的射频读卡器3；用于当温度值超过预设温度范围阈值时，发出报警信息的报警设备4；

其中，固定件包括导热底座52和设置在导热底座52上的耐热壳体51，导热底座52和耐热壳体51之间形成容纳RFID标签2的空腔，导热底座52背离耐热壳体51的表面贴合设置在电容器1的金属外壳表面。

具体地，RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID无线射频识别技术主要包括RFID标签2和射频读卡器3两部分。射频读卡器3和RFID标签2中的收发天线23之间通过电磁波信号进行信号传输。

射频读卡器3可以向RFID标签2发生电磁波信号，对于RFID标签2而言，电磁波是一种能量波，RFID标签2可以利用电磁波传输的电能作为为此RFID标签2正常工作的电能。也即是说RFID标签2可以和射频读卡器3之间进行通过无线传输的方式进行能量和信号的传输。由此，如果在RFID标签2中集成测温芯片24，那么该测温芯片24即可利用RFID标签2通过无线传输实现能量和信号传输的优势，在进行测温时，无需另外增加外接电源，并且可用过无线信号传输将采集到的温度值输出，在很大程度上简化了电容器1的测温装置的结构，减小电容器1的温度测量的难度。

另外，考虑到在大型变电站等环境中，大量的电容器1需要在户外工作，RFID标签2就需要在暴晒或者风雪等恶劣环境中工作，为此，可以将RFID标签2封装在有导热底座52和耐热壳体51共同构成的空腔内，形成对RFID标签2的保护作用，延长RFID标签2的使用寿命，保证测温装置对电容器1进行测温的功能稳定性。

在本实施例中RFID标签1封装在导热底座52和耐热壳体51形成的具有空腔的固定件内，导热底座52贴合电容器1的金属壳体设置，使得金属壳体的热量可以通过导热底座52传递至RFID标签2，使得RFID标签3可以对电容器1的温度进行间接检测。RFID标签2在检测到电容器1的温度值之后，可以和射频读卡器3之间进行信息交互，将测得的温度值发送至射频读卡器3，射频读卡器3将该温度值上传至和其通讯连接的报警设备4，具体地，该报警设备4可以是电脑主机，或者是连接有报警器的处理器，在对温度值作简单判断后，确认该温度值是否为正常的温度值，若不是，则发出报警提示，以提醒工作人员及时查看。

本申请中利用RFID射频技术中RFID标签可进行无电源的无线信号传输的特性，采用内置有温度芯片的RFID标签对电容器的温度值进行测量，并通过射频读卡器实现温度值的上传和报警，在很大程度上简化了实现电容器的温度测量装置的结构，并在此基础上设置可对RFID标签起到保护作用的固定件，延长了RFID标签的使用寿命，保证器工作性能的稳定性。

如图2所示，对于RFID标签2而言，其具体结构可以包括：

RFID标签2包括基板21，设置在基板21上的天线地板25和收发天线23，和天线地板22以及收发天线23相连接的测温芯片24，内置于测温芯片24的温度传感器241；

收发天线23用于接收射频读卡器3发射的电磁波；温度传感器241用于检测温度值。

该RFID标签2包括基材21、天线地板22、收发天线23和测温芯片24。图2中收发天线23和天线地板22分别位于基材21的上下两个表面；测温芯片24设置在基材21上，且和收发天线23位于同一个平面；而测温芯片24内设置有用于获取温度值的温度传感器241，贯穿基材21至天线地板22所在的表面，收发天线23用于接收射频读卡器3的电磁波信号，测温芯片24与收发天线23连接，测温芯片24与射频读卡器3之间通过无线通信连接，测温芯片24为设置有识别编码的射频芯片。

基材21、天线地板22、收发天线23和测温芯片24连接为一个完整的RFID标签2；其中，收发天线23与射频读卡器3为电磁波信号连接，用于获取射频读卡器3的电量，以供给测温芯片24或其他部件的工作之用。测温芯片24与收发天线23连接，以接收收发天线23传递的电量，测温芯片24为基于RFID技术的射频芯片，其具有识别编码，该识别编码为身份标示，具有唯一性。测温芯片32与射频读卡器3以无线通信方式连接，该通信连接可以通过收发天线23实现。

进一步地，若将本申请中的测温装置应用于变电站等包含有大量电容器组的环境中，每个射频读卡器3可以同时和多个RFID标签2进行信息交互，实现同一个射频读卡器3同时对多个RFID标签2所测的温度值的采集。且通过各个RFID标签2的识别编码实现射频读卡器对各个RFID标签2的区分。

在本申请的另一可选地实施例中，还可以进一步地包括：

RFID标签2和导热底座52之间还设置有导热硅胶垫53。

为了进一步地保证RFID标签2和导热底座52之间能够进行良好的热传导作用，在RFID标签2和导热底座52之间进一步地设置导热硅胶垫53，因为导热硅胶垫53为柔性部件，当RFID标签2相互紧密贴合时，导热硅胶垫53可以充分的填充RFID标签2和导热底座52之间的间隙，使得RFID标签2、导热硅胶垫53以及导热底座52三者之间紧密贴合连接，保证三者之间良好的热传导性能。

进一步地，为了进一步地保证RFID标签2和导热底座52之间贴合的紧固性，还可以进一步地包括：

导热硅胶垫53和RFID标签2的厚度之和不大于导热底座52与耐热壳体51之间形成的空腔高度。

因为耐热壳体51和导热底座52之间形成的空腔高度不大于RFID标签2和导热硅胶垫53的厚度之和，那么当RFID标签2和导热硅胶垫53即可被耐热壳体51和导热底座52挤压封装在该空腔内，使得RFID标签2被压向导热底座52上，避免空腔的空间过大，导致RFID标签2在空腔内出现松动脱落，而无法测得电容器1的温度。

可选地，除了可以设置耐热壳体5和导热底座52之间的空腔大小以外，还可以进一步在导热底座52上还设置有卡扣，用于将RFID标签2和导热硅胶垫52向导热底座52表面挤压。

具体地，如图3所示，可以在导热底座52边缘位置设置多个卡扣54，使得RFID标签2和导热硅胶垫53可以限制在导热底座52上，避免松动。

在本申请的另一可选地的实施例中，导热底座52上设置有用于和电容器1的金属外壳粘接胶层；耐热壳体51和导热底座52之间通过螺丝固定连接。

对于电容器而言，其金属外壳内部封装有大量的溶液，因此电容器1的金属外壳不能够被螺丝等固定件破坏其完整性，因此可以在导热底座52背离RFID标签2的表面设置胶层，使得导热底座52可以之间粘接在金属外壳上，操作简单易于实现。而导热底座52和耐热壳体51之间可以通过螺丝固定，保证二者之间连接的紧固性。

在本申请的另一可选地的实施例中，该耐热壳体51具体可以采用耐高温树脂壳体。

耐高温树脂具有无腐蚀性、耐老化、酸碱、高低温，绝缘、防水、抗震性能良好，适用各种高温工业修补、填充、粘接等特性。采用耐高温树脂生产获得的产品耐机械冲击及冷热冲击能力强，无挥发低气味，固化收缩率小、无变形。

采用耐高温树脂材质的耐热壳体，能够很好的适应电容器工作的恶劣环境，避免耐热壳体变形，有利于提高RFID标签2的使用寿命。

另外，对于导热底座，具体可以采用导热性能较好的铜片或者是其他金属片，对此，本申请中不做具体限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电容器的测温装置，其特征在于，包括集成有测温芯片的RFID标签；将所述RFID标签贴合固定在电容器的金属外壳表面的固定件；通过射频信号和所述RFID标签进行无线通讯连接，用于采集所述RFID标签的测得的所述电容器的温度值的射频读卡器；用于当所述温度值超出预设温度范围阈值时，发出报警信息的报警设备；

其中，所述固定件包括导热底座和设置在所述导热底座上的耐热壳体，所述导热底座和所述耐热壳体之间形成容纳所述RFID标签的空腔，所述导热底座背离所述耐热壳体的表面贴合设置在所述电容器的金属外壳表面。

2.如权利要求1所述的电容器的测温装置，其特征在于，所述RFID标签包括基板，设置在所述基板上的天线地板和收发天线，和所述天线地板以及所述收发天线相连接的测温芯片，内置于所述测温芯片的温度传感器；

所述收发天线用于接收所述射频读卡器发射的电磁波；所述温度传感器用于检测所述温度值。

3.如权利要求1或2所述的电容器的测温装置，其特征在于，所述RFID标签和所述导热底座之间还设置有导热硅胶垫。

4.如权利要求3所述的电容器的测温装置，其特征在于，所述导热硅胶垫和所述RFID标签的厚度之和不大于所述导热底座和所述耐热壳体之间形成的空腔高度。

5.如权利要求3所述的电容器的测温装置，其特征在于，所述导热底座上还设置有卡扣，用于将所述RFID标签和所述导热硅胶垫向所述导热底座表面挤压。

6.如权利要求3所述的电容器的测温装置，其特征在于，所述导热底座上设置有用于和所述电容器的金属外壳粘接胶层；所述耐热壳体和所述导热底座之间通过螺丝固定连接。

7.如权利要求3所述的电容器的测温装置，其特征在于，所述耐热壳体为耐高温树脂壳体。

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