CN214471026U - 一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力设备温升监测领域。本实用新型公开了一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，包括外壳以及设置在外壳内的数字温度传感器、单片机、无线发射单元、感应取电单元和电流采集单元，数字温度传感器与电流采集单元的输出端分别与单片机的输入端连接，感应取电单元用于为该温升传感器供电，单片机的输出端与无线发射单元连接，外壳上设有一通孔，通孔内设有绝缘的导热块，导热块与数字温度传感器的检测端相接触而进行热传递。本实用新型可以进行温度和电流同步采样，减少因数据不同步带来的误差而影响温升预测算法模型的准确性，且温度测量更精确，抗干扰能力强，整体体积也较小。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备温升监测领域，具体地涉及一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器。
背景技术
开关成套设备含开关柜、环网柜，内部结构包括操作机构、互感器等各种元件，开关成套设备主要作用是在电力系统稳定运行时进行开合、控制保护用电设备。由于开关成套设备内部高压电器会产生电阻损耗、磁滞涡流损耗以及介质损耗且开合结构出现氧化磨损，断路器触头老化和母线接头松动等都会使得内部温度升高，开关成套设备密闭性强且通风性差，若热量不能及时排出，过高的温升会使触头和电缆压接点过热烧毁，甚至导致开关成套设备起火停电爆炸等严重事故，开关成套设备内部电力设备运行异常或故障通常表现为温度的升高，因此开关成套设备的温升在线检测以及预测预警是对电力设备监控最直接有效的手段，对电力系统的可靠性以及安全性具有重要意义。
在对开关成套设备进行温升在线检测以及预测预警时，需要实时采集开关成套设备内部相应部位的温度及电流，现有的温度和电流采集是分别采用独立的温度传感器和电流传感器来采集，会存在温度和电流采样不同步的情况，而数据不同步带来的误差会影响温升预测算法模型的准确性，且现有的温度传感器的抗干扰能力较差，测量精确度有待提高，此外，由于采用两个独立部件，体积较大，影响使用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，包括外壳以及设置在外壳内的数字温度传感器、单片机、无线发射单元、感应取电单元和电流采集单元，数字温度传感器与电流采集单元的输出端分别与单片机的输入端连接，感应取电单元用于为该温升传感器供电，单片机的输出端与无线发射单元连接，外壳上设有一通孔，通孔内设有绝缘的导热块，导热块与数字温度传感器的检测端相接触而进行热传递。
进一步的，所述导热块采用绝缘的高导热材料制成。
更进一步的，所述导热块采用氮化硼材料制成。
进一步的，所述电流采集单元采用空心线圈来实现。
更进一步的，所述感应取电单元包括感应线圈，感应线圈与空心线圈相互独立设置。
进一步的，所述外壳采用阻燃材料制成。
更进一步的，所述外壳采用环氧树脂制成。
进一步的，所述数字温度传感器、单片机、无线发射单元和电流采集单元集成到同一个电路板上。
进一步的，所述外壳还设有用于固定的穿孔。
进一步的，所述无线发射单元包括发射天线，发射天线为弹簧天线。
本实用新型的有益技术效果：
本实用新型可以进行温度和电流同步采样，减少因数据不同步带来的误差而影响温升预测算法模型的准确性，且温度测量更精确，抗干扰能力强，整体体积也较小。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本实用新型具体实施例的结构图；
图2为本实用新型具体实施例的另一视角的结构图；
图3为本实用新型具体实施例的部分分解图；
图4为本实用新型具体实施例的部分结构图一；
图5为本实用新型具体实施例的部分结构图二；
图6为本实用新型具体实施例的剖视图；
图7为本实用新型具体实施例的电气连接示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1-7所示，一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，包括外壳6以及设置在外壳6内的数字温度传感器1、单片机2、无线发射单元5、感应取电单元4和电流采集单元3，数字温度传感器1与电流采集单元3的输出端分别与单片机2的输入端连接，感应取电单元4用于为该温升传感器供电，单片机2的输出端与无线发射单元5连接，外壳6上设有一通孔63，通孔63内设有绝缘的导热块7，导热块7与数字温度传感器1的检测端相接触而进行热传递，导热块7的外侧面用于与测温点，如梅花触头、母排、电缆接头以及变电站内进行电力设备测温点等接触热传导，实现接触式测温，使得测量更加精确，且采用数字温度传感器1大大减小了温升传感器的体积，降低功耗同时增强了抗干扰能力。
本具体实施例中，导热块7优选采用绝缘的高导热材料制成，进一步提高导热性能，从而提高测量精确度。
具体的，本实施例中，导热块7采用氮化硼材料制成，具有导热系数很高，绝缘性能优异，硬度高，耐磨损，高温稳定性好，耐腐蚀等优点，但并不限于此，在其它实施例中，也可以采用其它绝缘的高导热材料制成。
本具体实施例中，通孔63和导热块7均为长方形结构，但并不限于此，在其它实施例中，通孔63和导热块7也可以是其它结构，如正方形等。导热块7可以采用铸封固定在通孔63内。
本具体实施例中，电流采集单元3优选采用空心线圈来实现，精度高且无磁饱和。
进一步的，本实施例中，感应取电单元4包括感应线圈41，感应线圈41与空心线圈3相互独立设置，可以避免干扰，保证采样精度，且使得产品多样化，对于不同产品进行电流采样时可以选择不同的空心线圈，不受感应线圈41限制。
具体的，感应取电单元4还包括整流滤波电路、上电复位电路、稳压电路和DC/DC电路，感应线圈41通过感应电磁能量转化的电能经过滤波、整流、稳压和DC/DC转换后对单片机2进行复位启动以及供电，整流滤波电路、上电复位电路、稳压电路和DC/DC电路均已是非常成熟的现有电路，具体可以参照现有技术，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
本具体实施例中，数字温度传感器1、单片机2、无线发射单元5和电流采集单元3集成到同一个电路板8上，简化了接口电路，使用更加便捷，但并不以此为限。
本具体实施例中，单片机2优选采用超低功耗单片机，进一步降低能耗。
优选的，本实施例中，单片机2为无线单片机，本身集成有无线发射单元5的无线发射电路，集成度更高，且进一步降低能耗，无线单片机已是较成熟的现有产品，可以直接从市面上购买得到，此不再细说。
无线发射单元5还包括发射天线51，发射天线51为弹簧天线，结构简单，易于实现，成本低，但并不限于此。
本具体实施例中，外壳6采用阻燃材料制成，用于更好地保护内部电路，提高安全性和可靠性。
优选的，本实施例中，外壳6采用环氧树脂制成，保护效果好，且易于制造，成本低，但并不限于此。
本实施例中，外壳6包括顶部开口的下壳体62以及盖设在开口上的上壳体61，下壳体62和上壳体61可通过超声焊接等方式固定连接，便于装配，但并不限于此，在其它实施例中，外壳6也可以采用其它结构来实现。
本实施例中，外壳6还设有用于固定的穿孔64，便于采用高导磁合金线材穿插缠绕将该温升传感器固定在测温点上，提高牢固度和测量效果。
优选的，穿孔64与感应线圈41贯通设置，使得高导磁合金线材可以穿过感应线圈41，从而提高其感应取电效率。
使用时，将温升传感器通过高导磁合金线材穿插缠绕固定或直接固定于梅花触头、母排、电缆接头以及变电站内进行电力设备测温点等位置，使导热块7紧密接触测温点，感应取电单元4通过感应线圈41感应电磁能量转化的电能经过滤波、整流、稳压和DC/DC转换后后对单片机2进行复位启动以及供电，单片机2即开始通过数字温度传感器1和电流采集单元3同步进行温度和电流信号采样，并将采集到的采样数据通过弹簧天线51进行无线射频发送到采集器。
本实用新型可以进行温度和电流同步采样，减少因数据不同步带来的误差而影响温升预测算法模型的准确性，且温度测量更精确，抗干扰能力强，整体体积也较小。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：包括外壳以及设置在外壳内的数字温度传感器、单片机、无线发射单元、感应取电单元和电流采集单元，数字温度传感器与电流采集单元的输出端分别与单片机的输入端连接，感应取电单元用于为该温升传感器供电，单片机的输出端与无线发射单元连接，外壳上设有一通孔，通孔内设有绝缘的导热块，导热块与数字温度传感器的检测端相接触而进行热传递。
2.根据权利要求1所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述导热块采用绝缘的高导热材料制成。
3.根据权利要求2所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述导热块采用氮化硼材料制成。
4.根据权利要求1所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述电流采集单元采用空心线圈来实现。
5.根据权利要求4所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述感应取电单元包括感应线圈，感应线圈与空心线圈相互独立设置。
6.根据权利要求1所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述外壳采用阻燃材料制成。
7.根据权利要求6所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述外壳采用环氧树脂制成。
8.根据权利要求1所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述数字温度传感器、单片机、无线发射单元和电流采集单元集成到同一个电路板上。
9.根据权利要求1所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述外壳还设有用于固定的穿孔。
10.根据权利要求1所述的用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器，其特征在于：所述无线发射单元包括发射天线，发射天线为弹簧天线。
Priority Applications (1)
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| CN202120717305.XU CN214471026U (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种用于开关成套设备温升在线监测的温升传感器 |
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2021
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