CN217769782U - 一种高压电机接线箱状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种高压电机接线箱状态监测系统，包括：无线测温采集装置和数据接收装置；无线测温采集装置和数据接收装置无线通信连接；无线测温采集装置的测温元件设置在电机的接线箱内，且安装在接线箱的三相输出端子和三相引出线端子上；每个所述三相输出端子和每个三相引出线端子均安装至少一个测温元件；数据接收装置设置在机旁操作箱上。本实用新型通过对接线箱内的接线端子进行温度监控，以确定接线箱的安全状态，解决由于接点虚接或引线过热造成短路故障而损坏设备和影响供电系统安全的问题。

Description

一种高压电机接线箱状态监测系统

技术领域

本实用新型涉及高压电机技术领域，具体而言，涉及一种高压电机接线箱状态监测装置。

背景技术

随着社会、经济、文化等进行着飞速的发展，在机械生产行业中，高压电机发挥着重要的作用。高压电机作为一种动力输出系统，可以有效地促进生产发展和提高生产效率。高压电动机是指额定电压在1000V以上的电动机。常使用的高压电动机是6000V和10000V电压，由于各国之间的电网标准存在不同，也有3300V和6600V的电压等级的高压电动机。由于电机功率与电压和电流的乘积成正比，因此低压电机功率增大到一定程度，如300KW/380V；受到导线允许的承受能力的限制，增加电流就会急剧提升成本。因而，需要通过提高电压实现大功率输出。高压电机优点是功率大，承受冲击能力强；缺点是惯性大，启动和制动都困难。随着石化、煤炭、煤化工、冶金、电力等行业的不断发展，高压机电需求量逐年增加。高压电机作为机电能量转换的重要装置和电气传动的基础部件是衡量经济效益稳定性保障的重要指标，这直接关系到整个公司乃至行业正常的且安全的运行情况。高压电机设备故障会造成高压供电系统低电压，甚至还可能产生次生的安全问题。而目前还没有能够还好的监测高压电机接线箱，尤其是接线箱隐蔽部位状态的解决方案。

因此，如何及时有效的监测到高压电机的接线箱的状态以及时发现安全隐患，保证供电系统安全是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种高压电机接线箱状态监测装置，通过对接线箱内的接线端子进行温度监控，以确定接线箱的安全状态，解决由于接点虚接或引线过热造成短路故障而损坏设备和影响供电系统安全的问题。

本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种高压电机接线箱状态监测系统，用于监测电机的配套设备中的接线箱状态，所述配套设备还包括：机旁操作箱；所述高压电机接线箱状态监测系统包括：无线测温采集装置，和用于接收所述无线测温采集装置的数据以及根据接收到的数据输出报警信号的数据接收装置；所述无线测温采集装置和所述数据接收装置无线通信连接；所述无线测温采集装置的测温元件设置在所述电机的接线箱内，且安装在所述接线箱的三相输出端子和三相引出线端子上；所述每个所述三相输出端子和每个所述三相引出线端子均安装至少一个所述测温元件；所述三相输出端子为与电源电缆连接的端子，所述三相引出线端子为与电机连接的端子；所述数据接收装置设置于在所述机旁操作箱。

可选的，每个所述测温元件自身的电位相同，且每个所述测温元件的测温点的电位相同。

可选的，所述无线测温采集装置的无线发送元件为支持ZIGBEE短距离无线通信的元件，所述无线发送元件与所述测温元件连接。

可选的，所述测温元件为包括为测温范围大于0～125℃的测温元件。

可选的，所述数据接收装置设置在所述机旁操作箱的外壳上。

可选的，所述数据接收装置设置在所述机旁操作箱的内部。

可选的，还包括：用于接收所述数据接收装置发送数据的监控主机，所述监控主机与所述数据接收装置连接。

可选的，所述监控主机与所述数据接收装置通过RS485总线连接。

可选的，所述无线测温采集装置和所述数据接收装置之间的通讯波特率为 2400、4800以及9600bps中的一种或多种。

可选的，所述数据接收装置上设置有显示面板。

本申请实施例中提供的一种高压电机接线箱状态监测系统，用于监测电机的配套设备中的接线箱状态，配套设备还包括：机旁操作箱；高压电机接线箱状态监测系统包括：无线测温采集装置，和用于接收所述无线测温采集装置的数据以及根据接收到的数据输出报警信号的数据接收装置；无线测温采集装置和数据接收装置无线通信连接；无线测温采集装置的测温元件设置在电机的接线箱内，且安装在接线箱的三相输出端子和三相引出线端子上；每个所述三相输出端子和每个三相引出线端子均安装至少一个测温元件；三相输出端子为与电源电缆连接的端子，三相引出线端子为与电机连接的端子；数据接收装置设置在机旁操作箱上。当接线箱内的端子位置出现虚接或接线不合格等情况时，在高压电机长时间的运行下端子位子的温度会显著上升，此时无线测温采集装置将会采集到异常的温度数据，在引线过热时也会采集到异常的温度数据，从而在数据接收装置一侧输出报警信号可及时提醒维护人员。本实用新型通过对接线箱内的接线端子进行温度监控，以确定接线箱的安全状态，解决由于接点虚接或引线过热造成短路故障而损坏设备和影响供电系统安全的问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型中的高压电机接线箱状态监测系统的结构示意图；

图2是本实用新型中的接线箱的结构示意图；

图3是本实用新型中的机旁操作箱的结构示意图。

图标：10-高压电机接线箱状态监测系统；110-无线测温采集装置；111- 测温元件；112-无线发送元件；120-数据接收装置；130-上位机；20-接线箱；21- 三相引出线端子；22-三相输出端子；23-外部电源；24-电机引线盖板；25-定子绕组引出线；26-中性点引出线；27-中性点母排；30-机旁操作箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

请参阅图1，在本实用新型的一实施例中提供了一种高压电机接线箱状态监测系统10，该高压电机接线箱状态监测系统10可应用于电机系统用于监测电机的配套设备中的接线箱20的状态，该配套设备还包括机旁操作箱30；机旁操作箱30为用于放置或设置操作电机的各种的控制器或开关的设备。本实施中所阐述的电机为高压电机，高压电机是指额定工作电压至少在380V以上的电机，例如可以是额定工作电压1000V～10000V的电机。

电机的传动部位与需要驱动的机械设备相连，定子绕组部位与电源相连；在电机需要启动时接入电源，可通过机旁操作箱30的按钮及转换开关控制电机启动和停止，并显示电机运行状态；无线测温采集装置110可在电机电源送电运行时启动。

该高压电机接线箱状态监测系统10包括：无线测温采集装置110，和用于接收所述无线测温采集装置110的数据以及根据接收到的数据输出报警信号的数据接收装置120。无线测温采集装置110和数据接收装置120无线通信连接。

无线测温采集装置110包括测温元件111和无线发送元件112，测温元件 111和无线发送元件112连接，测温元件111可采用现有的温度传感器实现。并且该测温元件111应当能够实现的测温范围大于0～125℃，以保证能够准确的监测电机的接线箱20内的温度状态，从而评估接线箱20内的安全风险。该测温元件111可采用现有常见的温度传感器实现，不赘述。

在一些实现方式中，无线测温采集装置110的测温元件111设置在电机的接线箱20内，接线箱20中布置有从电机引出的接线端子(三相引出线端子 21)以及用于连接外部电源23的端子(三相输出端子22)。也就是说，三相输出端子22为与电源电缆连接的端子，三相引出线端子21为与电机连接的端子。具体的，请参阅图2，在接线箱20内，电机引线盖板24上定子绕组引出线25 通过三相引出线端子21和三相输出端子22连接至外部电源23，即电源电缆。

测温元件111可安装在接线箱20的三相输出端子22和三相引出线端子21 上，并且与端子绝缘。进一步的，每个三相输出端子22和每个三相引出线端子 21均安装至少一个测温元件111，在本实施中总共可按照6个测温元件111对 3个三相输出端子22和3个三相引出线端子21均实现监测，保证准确的检测不同接线位置的温度情况。当接线位置出现虚接或接线不合格则会出现温度过高，通过测温元件111就能够有效的采集到异常温度。

另外，在一些实现方式中若电机引线盖板24上的中性点连接有对应的引出线，则还可在中性点引出线26对应的端子上安装测温元件111。请参阅图2，在接线箱20内，电机引线盖板24通过中性点引出线26连接至中性点母排27。因此，本实施例中的测温元件111的数量不做限制，例如可为3个、6个、9个、 12个、15个等等。

一些实现方式中，在安装时应当满足每个测温元件111自身的电位相同，且每个测温元件111的测温点的电位也相同，从而避免外界电场对采集数据的准确性产生影响。

无线测温采集装置110的无线发送元件112为支持ZIGBEE短距离无线通信的元件。无线发送元件112可设置在接线箱20内任一不妨碍布线的位置。可采用工业级的器件产品，并加强各级滤波消除高频干扰。可采用现有的ZIGBEE 芯片。需要说明的是，无线测温采集装置110可采用自带电池进行供电，无线测温采集装置110和数据接收装置120之间的通讯波特率为2400、4800以及 9600bps中的一种或多种，在开放空间内传输距离可达到150米，保证采集的温度数据能够被有效的接收，并且避免产生过大的发射功率，以节省电能，实现低功耗。

例如，可使用型号为CC2531的ZigBee网络芯片实现无线发送元件112的功能，测温元件111采集的数据传输给CC2531芯片，并通过无线发送给对应的数据接收装置120，同样的在数据接收装置120中也可设置对应的CC2531芯片作为无线接收元件，然后通过数据接收装置120中的处理电路将接收到的信号转换为电脑或特定的处理器可识别的温度数据。

又例如，采用任一常用类型的51单片机实现基于采集的温度数据判断是否生成报警信息。同时，还可在数据接收装置120上设置对应的显示面板，以显示各个测量点采集到的实时温度，或最高温度。此外，数据接收装置120在接收到原始温度数据后也可直接上传给上位机130进行识别和处理。例如，接收数据接收装置120发送数据的监控主机，监控主机与数据接收装置120连接，该监控主机可以是电脑；监控主机可与数据接收装置120通过RS485总线连接，以实现集中控制和信息分析；监控主机可具有数据显示和设定功能，可当地查看运行状态，可查看或设定运行参数。

一些实现方式中，还可将生成报警信息的过程设计在无线测温采集装置110 一侧，也就是说可在无线测温采集装置110中设置对应的处理芯片(如51单片机)以实现判断过程：在温度超过设定温度时，通过无线发送单元发送报警信号给数据接收装置120，数据接收装置120接收到报警信号时，语音提醒并输出报警信号。同时，也可将报警信号和语音提醒传输给上位机130或通过互联网发送给维护人员的应用客户端，及时提醒维护人员，避免由于接点虚接及引线过热造成短路故障设备损坏，影响供电系统故障的发生，还节省了人力资源。

进一步的，为了保证工作的稳定性和可靠性，无线测温采集装置110的外壳，和/或测温元件111的外壳，和/或无线发送元件112的外壳均可采用耐高温、阻燃材料。

在本实用新型的一些实现方式中还可通过蓝牙模块、WIFI模块等实现无线数据的传输。

数据接收装置120可设置在所述机旁操作箱30上。数据接收装置120设置在机旁操作箱30的外壳上，可保证较好的无线信号接收效果。另一方面，该数据接收装置120也可设置在机旁操作箱30的内部，避免损坏，提高安全性。

数据接收装置120的额定工作电压可确定在AC220V，可适用于AC DC85V～265V\DC100V～280V等，当然，在数据接收装置120内部可通过降压的方式实现低压电路部分的供电。

需要说明的是，本实施例中公开了实现相应结构的具体产品，所涉及到对应芯片的具体引脚以及电路连接方式可参照现有技术实现，应当理解的是本领域技术人员基于上述公开的逻辑构思可以采用现有的产品进行连接、安装以实现对应的功能和效果，本实施例中不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的一种高压电机接线箱状态监测系统，用于监测电机的配套设备中的接线箱状态，配套设备还包括：机旁操作箱30；高压电机接线箱状态监测系统包括：无线测温采集装置，和用于接收所述无线测温采集装置的数据以及根据接收到的数据输出报警信号的数据接收装置；无线测温采集装置和数据接收装置无线通信连接；无线测温采集装置的测温元件设置在电机的接线箱内，且安装在接线箱的三相输出端子和三相引出线端子上；每个所述三相输出端子和每个三相引出线端子均安装至少一个测温元件；三相输出端子为与电源电缆连接的端子，三相引出线端子为与电机连接的端子；数据接收装置设置于在机旁操作箱。当接线箱内的端子位置出现虚接或接线不合格等情况时，在高压电机长时间的运行下端子位子的温度会显著上升，此时无线测温采集装置将会采集到异常的温度数据，在引线过热时也会采集到异常的温度数据，从而在数据接收装置一侧输出报警信号可及时提醒维护人员，本实用新型通过对接线箱内的接线端子进行温度监控，以确定接线箱的安全状态，解决由于接点虚接或引线过热造成短路故障而损坏设备和影响供电系统安全的问题。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，用于监测电机的配套设备中的接线箱状态，所述配套设备还包括：机旁操作箱；所述高压电机接线箱状态监测系统包括：无线测温采集装置，和用于接收所述无线测温采集装置的数据以及根据接收到的数据输出报警信号的数据接收装置；

所述无线测温采集装置和所述数据接收装置无线通信连接；所述无线测温采集装置的测温元件设置在所述电机的接线箱内，且安装在所述接线箱的三相输出端子和三相引出线端子上；每个所述三相输出端子和每个所述三相引出线端子均安装至少一个所述测温元件；所述三相输出端子为与电源电缆连接的端子，所述三相引出线端子为与电机连接的端子；

所述数据接收装置设置于在所述机旁操作箱。

2.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，每个所述测温元件自身的电位相同，且每个所述测温元件的测温点的电位相同。

3.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述无线测温采集装置的无线发送元件为支持ZIGBEE短距离无线通信的元件，所述无线发送元件与所述测温元件连接。

4.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述测温元件为包括为测温范围大于0～125℃的测温元件。

5.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述数据接收装置设置在所述机旁操作箱的外壳上。

6.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述数据接收装置设置在所述机旁操作箱的内部。

7.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，还包括：用于接收所述数据接收装置发送数据的监控主机，所述监控主机与所述数据接收装置连接。

8.根据权利要求7所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述监控主机与所述数据接收装置通过RS485总线连接。

9.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述无线测温采集装置和所述数据接收装置之间的通讯波特率为2400、4800以及9600bps中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的高压电机接线箱状态监测系统，其特征在于，所述数据接收装置上设置有显示面板。

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