CN214538283U - 一种应用于电力系统的卡箍式测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于电力系统的卡箍式测温装置，包括：卡箍体，内表面形成有上弧形面；测温电子标签，用于感知待测物体的温度；导热件，由金属材质制成，设置在卡箍体的内部，其具有用于承托所述测温电子标签的上表面，和可与待测物体外壁相贴合的弧面；所述卡箍体的上弧形面形成用于暴露所述弧面的缺口部；卡箍延伸段，分别弹性连接在卡箍体的两端，与卡箍体端面形成间隙；调节件，连接于卡箍体，可穿过所述间隙与卡箍延伸段相抵，用于将两个卡箍延伸段相互靠近以夹持待测物体，解决了硬质的测温电子标签在金属曲面上的应用，创新性地通过卡箍体和导热件配合的形式贴合到被测物体的曲面。

Description

一种应用于电力系统的卡箍式测温装置

技术领域

本实用新型属于电力系统的无源超高频RFID测温应用技术领域，尤其是涉及一种应用于电力系统的卡箍式测温装置。

背景技术

电力系统的高压隔离开关、高压断路器、高压线缆接头等非连续的连接点，在设备投运后会由于其表面氧化、腐蚀，紧固件松动，关联零部件老化，设备过载运行等因素，容易引发温度超标故障，若不及时发现处理，可能引发燃弧、熔融甚至爆炸等电力事故；

所以，温度检测是电力系统运维管理中的一项重要内容，变电站级则更甚，目前一般可采用以下几种方法来测量的温度：

1、测温片：测温片的颜色随被测试点温度的变化而变化，根据其颜色即可判断被测点大致温度，优点是操作简单，成本低廉；缺点是精度度低、可靠性差，适合可视区域，纯人工，非数字化。

2、红外线测温：优点是，非接触测量，测量范围大，精度较高，可实现数字信息化；缺点是，成本偏贵，适合无光阻区域，影响测温准确度因素较多：各金属表面发射率不一影响测温准确度；测温目标点直径小时限制测试距离；室外环境太阳光、空气水雾粉尘、红外镜头污染、周围强磁场干扰影响测温等因素。

3、光纤传感测温：优点是可长距离测试，精度较高，耐高压、抗干扰、绝缘好，可实现数字信息化；缺点是，需布线，户外绝缘隔离困难、整个成本高，短距离无优势。

4、有源无线测温：利用微功耗单片机、温度传感器和无线通讯芯片技术发展起来的一种低功耗温度测量仪，测温电源用CT感应取电、电池，及其结合方式。优点是精度较高，可实现数字信息化；缺点是测温端零部件多，工作温度窄，可靠性差，寿命低，成本高。

近年来，随着国家电网电压等级和自动化技术水平不断升级，国家电网对电力系统智能化运维水平的不断提高，通过物联网技术检测高压电力设备(特别是隔离开关)的在线运行温度状态，可实现高压电力设备运行信息的获取，为电网高压设备的安全运行和管理提供决策依据。传统的RFID测温装置一般用在金属平面上，对于金属曲面，在安全性、可靠性方面存在一定的技术缺陷，难以满足现场应用特别是高压大电流的需求。急需引入安全可靠，低成本，低运维的技术装置解决方案，能够对金属曲面过热点实现准确实时监控，保障电网设备的安全运行。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种测温精度高，测温效率佳，减小电力安全风险，适应性高的应用于电力系统的卡箍式测温装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于电力系统的卡箍式测温装置，包括：

卡箍体，内表面形成有上弧形面；

测温电子标签，用于感知待测物体的温度；

导热件，由金属材质制成，设置在卡箍体的内部，其具有用于承托所述测温电子标签的上表面，和可与待测物体外壁相贴合的弧面；

所述卡箍体的上弧形面形成用于暴露所述弧面的缺口部；

卡箍延伸段，分别弹性连接在卡箍体的两端，与卡箍体端面形成间隙；

调节件，连接于卡箍体，可穿过所述间隙与卡箍延伸段相抵，用于将两个卡箍延伸段相互靠近以夹持待测物体。

本实用新型将带有弧面的导热件一体设置在抱箍体内，解决了硬质的测温电子标签在金属曲面上的应用，创新性地通过卡箍体和导热件配合的形式贴合到被测物体的曲面，同时利用导热件从曲面过度到水平面，利用水平面安装和贴合测温电子标签；测温电子标签对接地金属面的接触面积、大小、材质、贴合度等要求较严苛，接地金属面直接影响测温电子标签的增益、阻抗匹配等，最后导致测温电子标签的射频性能受到影响，妨碍测温电子标签在一定的距离内被有效识别，在导热件的上表面形成水平面，其与测温电子标签贴合紧密，使得测温电子标签的性能不受外界环境的干扰；由于测温电子标签设置在导热件厚度相对较小处，当待测物体发热时，热量会通过弧面以最快的速度传导至测温电子标签，温度监测更加快速、准确；两个卡箍延伸段和调节件配合，安装方便快捷，缩短电力系统因设备安装导致的停电时间；可以调整卡箍体端部对待测物体的夹持力度，可以适应不同外径的待测物体，适应性更高，夹持更加稳固；卡箍体为开放式环状结构，减轻了整体的重量。

进一步的，所述卡箍体由弹性材质制成；所述卡箍延伸段通过薄壁部一体连接于所述卡箍体的端部，所述薄壁部沿卡箍体的轴向延伸。卡箍延伸段的设置使得卡箍体的端部较灵活，可以配合调节件夹持不同外径的待测物体，夹持更加稳固。

进一步的，所述薄壁部靠近卡箍体的内侧设置，其内表面形成伸缩凹槽，所述间隙的一端由薄壁部的外表面相连接。薄壁部的结构设置简单有效，伸缩凹槽的设置增加了薄壁部的弯折灵活度。

进一步的，所述卡箍体的圆心角大于等于180°。保证与待测物体的接触面积，对待测物体的夹持更稳固。

进一步的，所述卡箍体上形成内螺纹孔，所述调节件外壁形成外螺纹，其与卡箍体上的内螺纹孔螺纹连接。卡箍体和调节件的连接结构简单稳固，调节操作方便。

进一步的，所述卡箍延伸段朝向间隙的一侧端面设有抵接面，所述调节件与该抵接面相抵。抵接面可以由硬质材料制成，相对于卡箍延伸段由软质弹性材料制成，保证其与调节件的抵接更加有效，避免调节件陷入弹性材质制成的卡箍延伸段内。

进一步的，所述测温电子标签包括正面导电区域，反面导电区域，及侧面导电区域。

进一步的，所述卡箍体、卡箍延伸段由耐高温PEI材料，或PES材料，或PA材料，或PPA材料，或LCP材料制成。上述材质耐高温和低温、抗阳光辐射、绝缘性能好、机械性能好、微波穿透性好，而且不会产生磁干扰；且对测温电子标签形成良好的保护作用。

进一步的，所述测温电子标签为RFID温感标签。

采用超高频RFID温感标签技术，与温度集中器无线通信距离大于8米，可以较好地解决高电压高隔离数据传输要求；其采用无线取电技术，无需专有芯片工作电源，避免常规无线通信电源的困扰；其通过金属抱箍上层的第一弧形面接触连接，既导温又与待测物体同电位，避免局部放弧；满足温度检测要求及抗干扰要求，结构简洁可靠。

进一步的，所述导热件由无磁金属制成。导热件在起到良好的导热作用时，不会对测温电子标签发挥作用产生不利影响。

本实用新型的有益效果是：利用导热件的水平面设计解决了测温电子标签的安装问题，利用其弧面的设计保证测温电子标签和待测物体之间的紧密贴合，解决了测温电子标签无法贴合曲面的问题，做到测温实时精准，贴合美观紧致，极大提高了测温精度和测温效率，减小了电力安全风险；两个卡箍延伸段和调节件配合，安装方便快捷，缩短电力系统因设备安装导致的停电时间；可以调整卡箍体端部对待测物体的夹持力度，可以适应不同外径的待测物体，适应性更高，夹持更加稳固；卡箍体为开放式环状结构，减轻了整体重量，节约生产成本。

附图说明

图1为本实用新型(包括待测物体)的立体图。

图2为本实用新型的立体图一。

图3为本实用新型的立体图二。

图4为本实用新型的分解结构示意图。

图5为本实用新型的测温电子标签的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，一种应用于电力系统的卡箍式测温装置，包括卡箍体1，导热件2，测温电子标签4，卡箍延伸段3，及调节件6。卡箍体1为开放环状结构，其内表面形成有上弧形面11，其开放的两端分别弹性连接有卡箍延伸段3，该卡箍延伸段3与卡箍体1的端面形成间隙31，调节件6连接在卡箍体1上，通过调节件6与卡箍延伸段3相抵，可以调节间隙31的宽度，使得两个卡箍延伸段3相互靠近以夹持待测物体5。

具体的，卡箍体1由非金属材质制成，具体可以是由耐高温的PEI材料，或PES材料，或PA材料，或PPA材料，或LCP材料及其改性材料等制成。导热件2一体设置在卡箍体1内部，为了将导热件2的部分暴露出来，在卡箍体1的上弧形面11形成缺口部12。

如图2所示，卡箍延伸段3通过薄壁部32一体连接在卡箍体1的端部，薄壁部32沿着卡箍体1的轴向延伸整个长度方向。该薄壁部32即为壁厚减小的结构，其靠近卡箍体1的内侧设置，在内表面形成伸缩凹槽321，其外表面则连接所述间隙31的一端。从而卡箍延伸段3通过薄壁部32可以相对卡箍体1弹性活动，包括向内侧弯折和向外侧弯折，向内侧弯折时间隙31扩大，伸缩凹槽321缩小；向外侧弯折时间隙31缩小，伸缩凹槽321扩大，从而可以适应不同外径的待测物体5，而且安装方便快捷，缩短电力系统因设备安装导致的停电时间。

在本实施例中，调节件6为螺母结构，具体是铜制螺母，其连接在卡箍体1上，具体是在卡箍体1上形成内螺纹孔13，在调节件6的外壁形成外螺纹，通过内螺纹孔13和外螺纹的配合，实现卡箍体1和调节件6的螺纹连接。

调节件6穿过间隙31后与卡箍延伸段3相抵，随着调节件6伸入间隙31的长度增加，扩大了间隙31的宽度，将两个卡箍延伸段3相互靠近以夹持待测物体5，由于卡箍体1由弹性材质制成，为了避免调节件6抵接在软性材质上，在卡箍延伸段3朝向间隙31的一侧端面设置有由硬性材质制成的抵接面33，从而调节件6抵接在该抵接面33上，对卡箍延伸段3的作用力更稳定，在本实施例中，抵接面33为不锈钢垫片。

为了保证卡箍体1对待测物体5夹持稳定，卡箍体1的圆心角大于等于180°，即卡箍体1呈开放圆环状，且长度超过半圆。

导热件2由无磁金属制成，其上表面22为水平面，其用于承托测温电子标签4，导热件2的下表面为可以与待测物体5的外壁相贴合的弧面21，当导热件2和卡箍体1一体设置时，弧面21通过缺口部12暴露出来，与卡箍体1的上弧形面11形成圆滑过渡。

测温电子标签4，用于感知待测物体5的温度，其就放置在导热件2的上表面22。为了准确监测温度，在本实施例中，测温电子标签4的中轴线与弧面21对应的厚度最小处正对设置。

本实施例中，测温电子标签4为RFID温感标签，其包括正面导电区域41，反面导电区域42，及侧面导电区域43，充当天线发挥稳定射频性能，使得测温电子标签4能够测量温度，同时能够将信号稳定传回终端。侧面导电区域43中间部分划有芯片44安装区，芯片44同时集成超高频无线射频识别能力和温度传感能力，并且同时符合ISO 18000-6C协议，所述的超高频的国家标准扫描频段分布为840-960MHz，测量频段为920-925MHz。将正面导电区域41和反面导电区域42导通，芯片44集成了射频功能和温度感应功能。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于包括：

卡箍体(1)，内表面形成有上弧形面(11)；

测温电子标签(4)，用于感知待测物体(5)的温度；

导热件(2)，由金属材质制成，设置在卡箍体(1)的内部，其具有用于承托所述测温电子标签(4)的上表面(22)，和可与待测物体(5)外壁相贴合的弧面(21)；

所述卡箍体(1)的上弧形面(11)形成用于暴露所述弧面(21)的缺口部(12)；

卡箍延伸段(3)，分别弹性连接在卡箍体(1)的两端，与卡箍体(1)端面形成间隙(31)；

调节件(6)，连接于卡箍体(1)，可穿过所述间隙(31)与卡箍延伸段(3)相抵，用于将两个卡箍延伸段(3)相互靠近以夹持待测物体(5)。

2.根据权利要求1所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述卡箍体(1)由弹性材质制成；所述卡箍延伸段(3)通过薄壁部(32)一体连接于所述卡箍体(1)的端部，所述薄壁部(32)沿卡箍体(1)的轴向延伸。

3.根据权利要求2所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述薄壁部(32)靠近卡箍体(1)的内侧设置，其内表面形成伸缩凹槽(321)，所述间隙(31)的一端由薄壁部(32)的外表面相连接。

4.根据权利要求2所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述卡箍体(1)的圆心角大于等于180°。

5.根据权利要求1所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述卡箍体(1)上形成内螺纹孔(13)，所述调节件(6)外壁形成外螺纹，其与卡箍体(1)上的内螺纹孔(13)螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述卡箍延伸段(3)朝向间隙(31)的一侧端面设有抵接面(33)，所述调节件(6)与该抵接面(33)相抵。

7.根据权利要求1所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述测温电子标签(4)包括正面导电区域(41)，反面导电区域(42)，及侧面导电区域(43)。

8.根据权利要求1所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述卡箍体(1)、卡箍延伸段(3)由耐高温PEI材料，或PES材料，或PA材料，或PPA材料，或LCP材料制成。

9.根据权利要求1所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述测温电子标签(4)为RFID温感标签。

10.根据权利要求1所述的应用于电力系统的卡箍式测温装置，其特征在于：所述导热件(2)由无磁金属制成。

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