CN210953149U - 一种环网柜堵头测温传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压电气接点测温技术领域，公开了一种环网柜堵头测温传感器，包括PCB板和螺母座，PCB板上设置有测温芯片、微处理器、通讯模块和供电模块；螺母座包括螺母头和螺母柱，螺母头和螺母柱上开设有相通的螺纹孔，PCB板套设在螺母柱上并与螺母头贴合，测温芯片设置在PCB板靠近螺母头的一侧，螺母柱上套设有可导电的中框，中框远离螺母头的一侧设置有上盖，上盖与螺母柱固定连接。本实用新型通过将安装有自取电装置和测温芯片的PCB板套设在螺母座上，测温芯片与螺母座直接接触，降低整个温度传感器的体积，安装时直接将螺母座安装在连接螺杆上，不仅体积更小，且安装更加方便。

Description

一种环网柜堵头测温传感器

技术领域

本实用新型涉及高压电气接点测温技术领域，尤其涉及一种一种环网柜堵头测温传感器。

背景技术

环网柜是一组输配电气设备(高压开关设备)装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，因此也称为高压开关柜。环网柜上通常安装有T型电缆接头，T型电缆接头作为电气接点，主要用以在绝缘、密封的条件下连接环网柜的高压母线与外部电缆支线。T型电缆接头内设置有导电杆和连接螺杆，导电杆与连接螺杆中部固定连接形成T型的电气接点，导电杆和连接螺杆均由导电材料制成。电流通过此电气接点进行传输时，在高压电流作用下，导电杆和连接螺杆极易发热，因此在T型电缆接头内的电气接点处容易产生局部高温，需要实时进行温度的测量和监控，防止其温度过高而损坏电缆接头，引发安全事故。

目前电气设备接点温度的测量技术有以下三种：人工测量、有线检测和无线检测。人工测量带有很大的危险性；有线检测即检测温度的传感器与主机是有线连接，这种方式加大了工程师的现场布线难度，测量的灵敏性低，且高低压隔离不彻底，抗干扰性差；无线测温主要是通过无线温度传感器的单片微处理器控制，将被测设备温度由温度传感器转换成数字信号，再通过无线发射接收模块传递至处理终端，实时显示监测点的温度变化，具有体积小、安装简便、无需布线、检测结果及时准确等优点，但传统的环网柜测温传感器采用电池供电，但这样一段时间就需要更换电池，非常不方便。

申请号为CN201821681693.5的专利公开了一种环网柜用电缆接头，包括接头本体，接头本体内固定有导电头，导电头上套接有自取电无线测温传感器，自取电无线测温传感器外套接有绝缘堵头，绝缘堵头为一端开口的空心塞结构，绝缘堵头空腔内固定有凹筒，导电头尾端嵌入凹筒内，绝缘堵头内表面密封有局部放电屏蔽层。该专利的电缆接头内安装有一自取电无线测温传感器，以及与自取电无线测温传感器匹配使用的绝缘堵头，绝缘堵头用以保护该自取电无线测温传感器和导电头，具有防漏电、防局部放电作用，自取电无线测温传感器可以收集电缆接头内导电头处的电场能，无需使用外部电源供电。

该专利方案采用自取电方式解决了安装电池的问题，但是其安装时，需要先在连接螺杆上固定上螺母，然后再将测温传感器套设在螺母上，并为了避免局部放电而设计有绝缘堵头，并在绝缘堵头内表面设置局部放电屏蔽层，如此一来，其不仅体积较大，安装不方便，并且其安装还受螺母大小的限制，如螺母与测温传感器不匹配，还需要更换螺母。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种环网柜堵头测温传感器，通过将安装有自取电装置和测温芯片的PCB板套设在螺母座上，测温芯片与螺母座直接接触，降低整个温度传感器的体积，安装时直接将螺母座安装在连接螺杆上，不仅体积更小，且安装更加方便。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种环网柜堵头测温传感器，包括PCB板和螺母座，所述PCB板的中部镂空形成环形结构，所述PCB板内圆表面设置有第一导电层，所述PCB板的外圆表面设置有第二导电层，所述PCB板上设置有测温芯片、微处理器、通讯模块和供电模块；所述测温芯片信号输出端与微处理器信号处理输入端电信号连接，所述通讯模块输入端与微处理器的信号处理输出端通信连接，所述供电模块的输出端与微处理器、测温芯片和通讯模块形成闭合电回路，所述螺母座开设有螺纹孔，所述螺母座包括螺母头和螺母柱，所述螺纹孔贯穿螺母头和螺母柱，所述PCB板套设在螺母柱上并与螺母头贴合，所述测温芯片设置在PCB板靠近螺母头的一侧，所述螺母柱上套设有可导电的中框，所述中框远离螺母头的一侧设置有上盖，所述上盖与螺母柱固定连接。

进一步，所述供电模块包括分压电路和整流稳压电路，所述分压电路包括分压器件，所述分压器件正极与第一导电层电连接，负极与第二导电层电连接，所述整流稳压电路输入端与分压器件并联，所述整流稳压电路输出端与微处理器、测温芯片和通讯模块形成闭合电回路。测温时，环网柜的连接螺杆上有电流通过，PCB板上的内圈镀有第一导电层，因为PCB板上的内圈与连接螺杆接触，所以第一导电层将带有连接螺杆的高电势，而可导电的中框为零电势，使得第二导电层零电势，第一导电层和第二导电层之间具有电压，此电压可传递给分压器件；如此，整流稳压电路便可以通过分压器件获取交变电场的能量，并将此能量通过整流和稳压作用转换成用于给微处理器、测温芯片和通讯模块的工作提供电能的直流电，如此，便可以在不提供外来电源的情况下，保证微处理器、测温芯片和通讯模块的正常稳定工作，实现对电气接点的实时高效测温和对其温度的监控。

进一步，所述通讯模块包括调制器和发射天线，所述发射天线与信号调制器输出端通信连接，所述信号调制器输入端与微处理器的信号处理输出端通信连。信号调制器用于将电信号转换成无线电波，发射天线用于将无线电波信号发射出去。

进一步，所述螺母柱上还套设有带缺口的环形盖板，所述PCB板位于螺母头和环形盖板之间，所述中框的内壁上固定连接有两块隔板，两块所述隔板位于环形盖板的缺口内，所述隔板与螺母柱之间垫设有EVA泡棉。EVA泡棉可以确保螺母柱与中框不电导通，并且EVA泡棉可以密封隔板与螺母柱之间的间隙，确保灌胶时，胶不会溢到发射天线处，避免因胶淹没发射天线而影响发射天线信号的高效发射。

进一步，所述PCB板上还设置有PIN针，所述PIN针上端连接在环形盖板上，所述PIN针高电势一端与分压器件正极电连接，低电势一端与分压器件负极电连接。PIN针首先可以将PCB板和环形盖板稳固连接在一起，再者其可以接PCB板和环形盖板内圆表面的高电位，形成电势差，并将此电势差传递给分压器件，进一步获取更多的电能。

进一步，所述螺母头靠近PCB板的一侧开设有安装孔，所述测温芯片安装在测温芯片内。在安装时，可以将测温芯片安装在安装孔内，可以保护测温芯片，免受损坏。

进一步，所述安装孔内设置有导热胶，所述测温芯片与导热胶贴合。因为导热胶为软质的，在安装时，可以使导热胶与测温芯片紧密接触，测温更加精准。

进一步，所述螺母柱的外壁上开设有外螺纹，所述上盖的内壁上开设有内螺纹，所述上盖螺纹连接在螺母柱上。将上盖螺纹连接在螺母柱上，方便拆卸和安装。

进一步，所述中框与上盖之间设置有密封圈，所述中框靠近密封圈的一侧设置有凸台，所述密封圈靠近中框的一侧设置有环形槽，所述密封圈通过环形槽卡在凸台上。密封圈的设置使得中框与上盖之间能够密封严实，通过凸台和环形槽将密封圈卡在中框上，使得密封圈的安装更加稳固。

进一步，所述环形盖板上设置有灌胶孔，所述上盖上设置有观察孔。生产时，可以从上盖上的观察孔注入密封胶，密封胶然后从环形盖板上的灌胶孔渗到PCB板与环形盖板之间对电子元件形成密封，并通过观察孔观看，为保证发射天线的高效发射，密封铅即将淹没发射天线时，停止注胶。

本实用新型的有益效果：

本实用新型使用时，可直接将螺母座螺纹连接在连接螺杆上，工作时通过第一导电层、第二导电层、PIN针和供电模块进行无线供电，通过测温芯片测量螺母座的温度，通过微处理器处理数据，利用无线发射天线将测温数据传输出去，相比现有技术不再受螺母大小的限制，也不需要绝缘堵头防止局部放电，结构更加的简单，体积更小，安装起来也更加的方便。

附图说明

图1是本实用新型一种环网柜堵头测温传感器的组装结构示意图；

图2为图1中一种环网柜堵头测温传感器的爆炸结构示意图；

图3为图1中螺母座的示意图；

图4为图1中PCB板与环形盖板的结构示意图；

图5为图1去除上盖和螺母座后的结构示意图；

图6为环网柜堵头测温传感器的电路原理图。

其中，PCB板1、螺母头2、螺母柱3、螺纹孔4、外螺纹5、安装孔6、第一锡层7、第二锡层8、测温芯片9、环形盖板10、中框11、灌胶孔12、隔板13、EVA泡棉14、凸台15、密封圈16、环形槽17、上盖18、观察孔19、发射天线20、PIN针21。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1～图6所示：

一种环网柜堵头测温传感器，包括螺母座和PCB板1，螺母座开设有螺纹孔4,螺母座包括螺母头2和螺母柱3，螺母头2和螺母柱3一体成型，螺纹孔4贯穿螺母头2和螺母柱3。螺母柱3的外壁上成型有外螺纹5，螺母头2靠近PCB板1的一侧开设有安装孔6，安装孔6内灌有导热胶；PCB板1的中部镂空形成环形结构，PCB板1套设在螺母柱3上，PCB板1的内圆表面镀有第一锡层7，PCB板1的外圆表面镀有第二锡层8。PCB板1上集成有测温芯片9、微处理器、通讯模块和供电模块；测温芯片9安装在PCB板1靠近螺母头2的一侧，且测温芯片9安装在安装孔6内并与导热胶贴合。

螺母柱3上还套设有带缺口的环形盖板10和金属材质的中框11，PCB板1位于螺母头2和环形盖板10之间，环形盖板10上开设有灌胶孔12，PCB板1和环形盖板10均位于中框11内，中框11的内壁上一体成型有两块隔板13，两块隔板13位于环形盖板10的缺口内，隔板13与螺母柱3之间垫设有EVA泡棉14；中框11远离螺母头2的一端一体成型有凸台15,凸台15上安装有上盖18，上盖18的内壁上开设有内螺纹，上盖18螺纹连接在螺母柱3上，上盖18上还开设有观察孔19。上盖18和凸台15之间设置有密封圈16，具体的，密封圈16的下侧一体成型有环形槽17，密封圈16通过环形槽17卡在凸台15上。

如图6所示，供电模块包括分压电路和整流稳压电路，分压电路包括分压器件，分压器件正极与第一锡层7电连接，负极与第二锡层8电连接，整流稳压电路输入端与分压器件并联，整流稳压电路的输出端与微处理器、测温芯片9和通讯模块形成闭合电回路。测温芯片9信号输出端与微处理器信号处理输入端电信号连接，通讯模块输入端与微处理器的信号处理输出端通信连接，通讯模块包括调制器和发射天线20，发射天线20与信号调制器输出端通信连接，信号调制器输入端与微处理器的信号处理输出端通信连，供电模块的输出端与微处理器、测温芯片9和通讯模块形成闭合电回路。

PCB板1上还安装有PIN针21，PIN针21上端连接在环形盖板10上，PIN针21高电势一端与分压器件正极电连接，低电势一端与分压器件负极电连接。

本实用新型的使用方法如下：

生产时，先将事先安装有电子元件的PCB板1和环形盖板10套设在螺母柱3上，使得测温芯片9安装在安装孔6内，安装孔6内有导热胶，测温芯片9与导热胶密切贴合，然后，再套设上中框11，中框11的两块隔板13位于环形盖板10的缺口之间，再在隔板13与螺母柱3之间垫设EVA泡棉14，再套上密封圈16和上盖18，拧动上盖18，使得上盖18与螺母柱3的外螺纹5螺纹固定连接。最后从上盖18上的观察孔19注入密封胶，密封胶然后从环形盖板10上的灌胶孔12渗到PCB板1与环形盖板10之间对电子元件形成密封，并通过观察孔19观看，为保证发射天线20的高效发射，密封铅即将淹没发射天线20时，停止注胶。

使用时，利用螺母座上的螺纹孔4，将本传感器旋拧在环网柜上的连接螺杆上即可，测温时，连接螺杆上有电流通过，PCB板1上的内圈镀有第一锡层7，因为PCB板1上的内圈与连接螺杆接触，所以第一锡层7将带有连接螺杆的高电势，而可导电的中框11为零电势，使得第二锡层8零电势，第一锡层7和第二锡层8之间具有电压，此电压可传递给分压器件；另外，PIN针21可接PCB板1和环形盖板10内圆表面的高电位，因此PIN针21两端也能形成电势差，此电势差也可传递给分压器件，如此，整流稳压电路便可以通过分压器件获取交变电场的能量，并将此能量通过整流和稳压作用转换成用于给微处理器、测温芯片9和通讯模块的工作提供电能的直流电，如此，便可以在不提供外来电源的情况下，保证微处理器、测温芯片9和通讯模块的正常稳定工作，实现对电气接点的实时高效测温和对其温度的监控。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种环网柜堵头测温传感器，包括PCB板，所述PCB板的中部镂空形成环形结构，所述PCB板内圆表面设置有第一导电层，所述PCB板的外圆表面设置有第二导电层，所述PCB板上设置有测温芯片、微处理器、通讯模块和供电模块；所述测温芯片信号输出端与微处理器信号处理输入端电信号连接，所述通讯模块输入端与微处理器的信号处理输出端通信连接，所述供电模块的输出端与微处理器、测温芯片和通讯模块形成闭合电回路，其特征在于：还包括螺母座，所述螺母座开设有螺纹孔，所述螺母座包括螺母头和螺母柱，所述螺纹孔贯穿螺母头和螺母柱，所述PCB板套设在螺母柱上并与螺母头贴合，所述测温芯片设置在PCB板靠近螺母头的一侧，所述螺母柱上套设有可导电的中框，所述中框远离螺母头的一侧设置有上盖，所述上盖与螺母柱固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述供电模块包括分压电路和整流稳压电路，所述分压电路包括分压器件，所述分压器件正极与第一导电层电连接，负极与第二导电层电连接，所述整流稳压电路输入端与分压器件并联，所述整流稳压电路输出端与微处理器、测温芯片和通讯模块形成闭合电回路。

3.根据权利要求2所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述通讯模块包括调制器和发射天线，所述发射天线与信号调制器输出端通信连接，所述信号调制器输入端与微处理器的信号处理输出端通信连。

4.根据权利要求3所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述螺母柱上还套设有带缺口的环形盖板，所述PCB板位于螺母头和环形盖板之间，所述中框的内壁上固定连接有两块隔板，两块所述隔板位于环形盖板的缺口内，所述隔板与螺母柱之间垫设有EVA泡棉。

5.根据权利要求4所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述PCB板上还设置有PIN针，所述PIN针上端连接在环形盖板上，所述PIN针高电势一端与分压器件正极电连接，低电势一端与分压器件负极电连接。

6.根据权利要求5所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述螺母头靠近PCB板的一侧开设有安装孔，所述测温芯片安装在测温芯片内。

7.根据权利要求6所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述安装孔内设置有导热胶，所述测温芯片与导热胶贴合。

8.根据权利要求7所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述螺母柱的外壁上开设有外螺纹，所述上盖的内壁上开设有内螺纹，所述上盖螺纹连接在螺母柱上。

9.根据权利要求8所述的一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述中框与上盖之间设置有密封圈，所述中框靠近密封圈的一侧设置有凸台，所述密封圈靠近中框的一侧设置有环形槽，所述密封圈通过环形槽卡在凸台上。

10.根据权利要求4-9所述的任一种环网柜堵头测温传感器，其特征在于：所述环形盖板上设置有灌胶孔，所述上盖上设置有观察孔。

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