CN212567712U - 螺母式堵头测温传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测温传感器技术领域，尤其涉及螺母式堵头测温传感器，包括环形中框以及固定安装在环形中框内的PCB组件，所述PCB组件上穿设有螺母座，所述螺母座上开设有贯穿螺母座的螺纹孔，所述螺纹孔沿着螺母座的轴向延伸，所述螺母座上螺接有上盖，所述上盖上于螺纹孔对应的位置开设有与螺纹孔相匹配的通孔，所述环形中框的侧壁上设置有天线层和接地层，所述PCB组件上设置有测温芯片、微处理器、信号调制器和取电单元。本实用新型的螺母式堵头测温传感器，通过将天线层和接地层集成到环形中框上，降低了整个测温传感器的体积，且能够通过螺母直接安装在连接螺杆上，适合于环网柜T型电缆接头内的电气接点的温度测量。

Description

螺母式堵头测温传感器

技术领域

本实用新型涉及测温传感器技术领域，尤其涉及螺母式堵头测温传感器。

背景技术

环网柜(Ring Main Unit)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。环网柜结构简单，运行可靠且安全，维修量很小，运行费用低，比起装有断路器的开关柜，优势很突出，被广泛应用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

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两种：人工测量和有线检测，人工测量带有很大的危险性，因为这些被检测的设备都是高压，不易接触的，很容易造成对测量人员的伤害，并且人工检测不能实时操作,检测温度精度低；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。为了克服上述两种测温技术存在的缺点，无线测温技术应运而生。

目前无线测温技术，大部分的测温产品体积较大，而受限于安装空间的大小，现有的无线测温装置不能很好的应用于环网柜T型电缆接头内的电气接点处。因此，有必要设计一种体积小型化，安装便捷，能更适合于环网柜T型电缆接头内的电气接点处温度检测的测温装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供螺母式堵头测温传感器，通过将天线层和接地层集成到环形中框上，降低了整个测温传感器的体积，且能够通过螺母直接安装在连接螺杆上，适合于环网柜T型电缆接头内的电气接点的温度测量。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

螺母式堵头测温传感器，包括环形中框以及固定安装在环形中框内的PCB组件，所述PCB组件上穿设有螺母座，所述螺母座上开设有贯穿螺母座的螺纹孔，所述螺纹孔沿着螺母座的轴向延伸，所述螺母座上螺接有上盖，所述上盖上于螺纹孔对应的位置开设有与螺纹孔相匹配的通孔，所述环形中框的侧壁上设置有天线层和接地层，所述PCB组件上设置有测温芯片、微处理器、信号调制器和取电单元，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，所述信号调制器的输入端与微处理器信号处理输出端通信连接，所述信号调制器的输出端和天线层通信连接，所述取电单元与接地层电性连接，所述取电单元的输出端与微处理器、测温芯片和信号调制器形成闭合电回路。

进一步，所述PCB组件包括第一PCB板和第二PCB板，所述测温芯片、微处理器、信号调制器和取电单元均安装在第二PCB板上。

进一步，所述第二PCB板与螺母座接触的位置设置有第一导电层，所述第二PCB板的外圆表面设置有第二导电层，所述取电单元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、测温芯片和信号调制器形成闭合电回路。

本实用新型的传感器，通过螺母座固定螺接在环网柜的连接螺杆上，当环网柜的连接螺杆上有电流通过，螺母座也带电，由于第二PCB板上与螺母座接触的位置镀有第一导电层，所以第一导电层将带有连接螺杆的高电势，而环形中框上设置了接地层，使得环形中框为零电势，进而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、测温芯片和信号调制器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、测温芯片和信号调制器的正常稳定工作，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，所述第二PCB板上设置有PIN针，所述PIN针上端连接在第一PCB板，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。

通过PIN针的设置，一方面可以将第一PCB板和第二PCB板稳固连接在一起，另一方面，PIN针可以边接第一PCB板和第二PCB板上的高电位，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，所述环形中框内固定安装有多个安装支架，多个所述安装支架等间隙安装在环形中框的内壁上，且位于同一水平面上，所述PCB组件固定安装在安装支架上。

进一步，所述安装支架包括水平段和垂直段，所述水平段和垂直段一体成型构成L形，所述水平段安装在环形中框上，所述第一PCB板于垂直段对应的位置开设有卡接槽，所述卡接槽和垂直段相匹配。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的螺母式堵头测温传感器，在环形中框内集成了天线层和接地层，和现有的使用弹簧天线的无线传感器相比，传感器的体积更小，对安装位置的适应性更广，而通过螺母座可以直接将传感器螺接在连接螺杆上，安装更方便，更适合于环网柜T型电缆接头内的电气接点的温度测量。

附图说明

图1是本实用新型的螺母式堵头测温传感器的结构示意图；

图2是本实用新型的螺母式堵头测温传感器的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型的螺母式堵头测温传感器的环形中框的结构示意图；

其中，环形中框1、安装支架11、水平段111、垂直段112、天线焊盘12、接地焊盘13、第一PCB板2、卡接槽21、第二PCB板3、凹槽31、第一导电层32、第二导电层33、螺母座4、螺纹孔41、上盖5、通孔51、天线层6、接地层7、PIN针8。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1-图3所示，本实用新型的螺母式堵头测温传感器，包括尼龙材质的环形中框1以及固定安装在环形中框1内的PCB组件，PCB组件包括第一PCB板2和第二PCB板3，具体的，环形中框1内一体成型有多个安装支架11，本实施例选择4个安装支架11进行说明，四个安装支架11等间隙安装在环形中框1的内壁上，且位于同一水平面上，安装支架11包括水平段111和垂直段112，水平段111和垂直段112一体成型构成L形，水平段111固定安装在环形中框1上，第二PCB板3固定安装于水平段111上，第一PCB板2于垂直段112对应的位置开设有卡接槽21，卡接槽21和垂直段112相匹配，通过将安装支架11垂直段112插接在卡接槽21内，将第一PCB板2固定安装在环形中框1内。PCB组件上穿设有不锈钢材质的螺母座4，螺母座4上开设有贯穿螺母座4的螺纹孔41，螺纹孔41沿着螺母座4的轴向延伸，螺母座4上螺接有不锈钢材质的上盖5，上盖5上于螺纹孔41对应的位置开设有与螺纹孔41相匹配的通孔51，通过螺纹孔41和通孔51的设置，能够方便的将本传感器螺接到环网柜上的连接螺杆上，环形中框1的侧壁上设置有天线层6和接地层7，具体的，天线层6雕刻在环形中框1的外表面，接地层7设置于环形中框1的内表面，在环形中框1的内壁上还设置有天线焊盘12和接地焊盘13，天线焊盘12、接地焊盘13分别与天线层6、接地层7相导通，第二PCB板3上与天线焊盘12、接地焊盘13对应的位置设置有相匹配的凹槽31，在安装的时候，将第二PCB板3置于安装支架11的水平段111上，天线焊盘12、接地焊盘13分别卡合于第二PCB板3上相应的的凹槽31内，然后采用焊接的方式，将天线焊盘12、接地焊盘13与第二PCB板3焊接在一起，使得PCB板与天线层6和接地层7导通。

其中，第二PCB板3上设置有测温芯片、微处理器、信号调制器和取电单元，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，信号调制器的输入端与微处理器信号处理输出端通信连接，信号调制器的输出端和天线层6通信连接，取电单元与接地层7电性连接，取电单元的输出端与微处理器、测温芯片和信号调制器形成闭合电回路。第二PCB板3与螺母座4接触的位置设置有第一导电层32，所述第一PCB板2的外圆表面设置有第二导电层33，取电单元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，分压器件正极与第一导电层32电连接，负极与第二导电层33电连接，所述整流稳压电路输入端与分压器件并联，整流稳压电路输出端与微处理器、测温芯片和信号调制器形成闭合电回路。

另外，第二PCB板3上设置有PIN针8，PIN针8上端连接在第一PCB板2，PIN针8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。

在生产时，事先将安装有电子元器件的第二PCB板3安装于环形中框1内的安装支架11的水平段111上，通过焊接的方式使得接地焊盘13、天线焊盘12与第二PCB板3相导通，再安装好第一PCB板2，焊接好第一PCB上PIN针8的连接处后剪脚，使得第一PCB板2和第二PCB板3相连形成PCB板组件，然后将螺母柱穿过PCB板组件，拧好上盖5，最后在环形中框1和上盖形成的型腔内灌胶，形成一个完整的螺母式堵头测温传感器。

测温时，利用螺母柱上的螺纹孔41，将传感器旋拧在环网柜上的连接螺杆上，当环网柜的连接螺杆上有电流通过，螺母座4也带电，由于第二PCB板3上与螺母座4接触的位置镀有第一导电层32，所以第一导电层32将带有连接螺杆的高电势，而环形中框1上设置了接地层7，使得环形中框1为零电势，进而使得第二导电层33零电势，第一导电层32和第二导电层33之间具有电压，此电压可传递给分压器件；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、测温芯片和信号调制器的工作提供电能的直流电，便可以在不提供外来电源的情况下，保证微处理器、测温芯片和信号调制器的正常稳定工作，实现对电气接点的实时高效测温和对其温度的监控；且通过PIN针8的设置，一方面可以将第一PCB板2和第二PCB板3稳固连接在一起，另一方面，PIN针8可以边接第一PCB板2和第二PCB板3上的高电位，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。

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 (6)

1.螺母式堵头测温传感器，包括环形中框以及固定安装在环形中框内的PCB组件，其特征在于：所述PCB组件上穿设有螺母座，所述螺母座上开设有贯穿螺母座的螺纹孔，所述螺纹孔沿着螺母座的轴向延伸，所述螺母座上螺接有上盖，所述上盖上于螺纹孔对应的位置开设有与螺纹孔相匹配的通孔，所述环形中框的侧壁上设置有天线层和接地层，所述PCB组件上设置有测温芯片、微处理器、信号调制器和取电单元，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，所述信号调制器的输入端与微处理器信号处理输出端通信连接，所述信号调制器的输出端和天线层通信连接，所述取电单元与接地层电性连接，所述取电单元的输出端与微处理器、测温芯片和信号调制器形成闭合电回路。

2.根据权利要求1所述的螺母式堵头测温传感器，其特征在于：所述PCB组件包括第一PCB板和第二PCB板，所述测温芯片、微处理器、信号调制器和取电单元均安装在第二PCB板上。

3.根据权利要求2所述的螺母式堵头测温传感器，其特征在于：所述第二PCB板与螺母座接触的位置设置有第一导电层，所述第二PCB板的外圆表面设置有第二导电层，所述取电单元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、测温芯片和信号调制器形成闭合电回路。

4.根据权利要求3所述的螺母式堵头测温传感器，其特征在于：所述第二PCB板上设置有PIN针，所述PIN针上端连接在第一PCB板，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。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的螺母式堵头测温传感器，其特征在于：所述环形中框内固定安装有多个安装支架，多个所述安装支架等间隙安装在环形中框的内壁上，且位于同一水平面上，所述PCB组件固定安装在安装支架上。

6.根据权利要求5所述的螺母式堵头测温传感器，其特征在于：所述安装支架包括水平段和垂直段，所述水平段和垂直段一体成型构成L形，所述水平段安装在环形中框上，所述第一PCB板于垂直段对应的位置开设有卡接槽，所述卡接槽和垂直段相匹配。

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