CN2784897Y - 开关柜一次回路连接处温度在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能对封闭在触头盒内的触头温度或/和母排搭接处的温度进行实时在线监测，实时反映开关柜的工作状态，以确保开关柜正常工作的开关柜一次回路连接点处温度在线监测装置。主要包括温度监测仪、温度传感器和将电信号转换为光信号的光信号调制电路，温度传感器布设在各相触头盒上并与动、静触头相接，或/和连接在开关柜母排搭接处，各温度传感器的输出端接各自的光信号调制电路，母排上的带电显示传感器为各自相应的温度传感器及光信号调制电路供电，光信号调制电路输出信号经通讯光纤传输，送至温度监测仪，温度信号经温度监测仪的单片机比较处理后，直接在温度监测仪上显示各监测点的温度。

Description

开关柜一次回路连接处温度在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种开关柜温度监测装置，尤其是涉及一种开关柜一次回路连接处温度在线监测装置。

背景技术

开关柜的高压断路器与高压母排及高压电缆间的连接是通过动、静触头的插接来实现的，由于触头是开关柜正常运行的关键部件之一，因此触头的温升就代表开关柜是否处于正常运行的工作状态。一般触头的温升主要有以下两种原因造成：1、超负荷运行，使动、静触头发热。2、动、静触头接触不良，接触电阻过大所造成。由于开关柜的断路器是通过动触头与静触头插接而实现连接工作的，它们存在一定的接触电阻，而这种接触电阻在开关柜的运输、安装过程中以及碰撞等原因会导致增加；或者由于机械加工精度问题，而产生动、静触头插接处接触不良；或插接深度不够等原因也会引起接触电阻增大，在电流流过时，由于接触电阻的存在而引起触头的发热，如果接触电阻过大则导致温升超过安全允许的温度值，这又会加速触头的氧化，其结果又将进一步导致接触电阻的上升，更促使发热温度的增加，形成恶性循环，造成触头温度的不断上升，最终使触头盒绝缘损坏，从而引起短路或接地故障事故的发生，危害很大。

为避免开关柜触头在长时间运行时，出现异常温升现象，确保开关柜能长期安全运行，因此需要对开关柜内的触头温度进行监测。但由于目前的开关柜基本成封闭状态，如：移开式开关柜，动、静触头是插接在近似封闭的触头盒中，故给触头温度的测量带来了很大的麻烦。目前对开关柜触头的测量大都用“回路电阻测试仪”进行离线测试，在开关柜的断路器处于插入状态时，对各相上下动、静触头间通以100A直流电，测出端电压，再换算得到接触电阻的阻值，但这种检测方法无法实现在线状态下，对开关柜的触头温度进行实时检测的目的。

另外，开关柜中的母排的搭接处是在母排上钻孔，然后用螺栓将两段需要搭接的母排连接起来，但由于安装、运输的原因易造成螺栓的松动，特别是开关柜在运行时由于断路器的分合闸产生强力的振动冲击以及运行时产生的振动都会导致螺栓的松动，因此这种螺栓的松动即而导致搭接处的接触电阻加大，在电流流过时必将引起温度异常升高，这种温度升高同样会引起开关柜的绝缘损坏，引起重大事故。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，该装置能可靠地对各相封闭在触头盒内的触头温度或/和母排搭接处温度进行在线监测，实时动态地反映各相动、静触头或/和母排搭接处的温度，以确保开关柜正常工作。

本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，包括主要由单片机、显示器、操作键盘构成的温度监测仪，还具有温度传感器和将电信号转换为光信号的光信号调制电路，所述的温度传感器布设在各相触头盒上并与动、静触头相接，或/和连接在开关柜母排搭接处，各温度传感器的输出端接各自的光信号调制电路，且装在母排上的带电显示传感器通过整流滤波电路为各自相应的温度传感器及光信号调制电路供电，光信号调制电路输出信号经通讯光纤传输，温度监测仪的各光纤接收电路与相应的通讯光纤连接，温度监测仪还与设置在柜体内的温度传感器连接，温度信号经温度监测仪的单片机比较处理后，直接在温度监测仪上显示各监测点的温度。

本实用新型由于在各相封闭触头盒的上、下触头处装有温度传感器，且温度传感器与触头盒内的动、静触头直接连接，或/和在母排搭接处装有温度传感器，因此温度传感器能真实、有效地监测到各个触头或/和母排搭接处的温度值，该温度值通过电信号输出，再通过光信号调制电路，将电信号处理成光信号通过光纤传输至温度监测仪，同时与温度监测仪测量到的开关柜的柜体内温度值进行比较，准确地得出一次回路连接处相对于柜体内温度的温升值，因此通过温度监测仪能动态反映开关柜内触头或/和母排搭接处温升情况，随时了解开关柜的运行状态，有效地解决了长期以来，对于开关柜触头或/和母排搭接处的温度不能在线动态监测的问题。本实用新型通过开关柜内的带电显示传感器向各温度传感器及其相应光信号调制电路提供电源，结构简单，工作可靠。本实用新型将检测的电信号通过光电调制电路转换为光信号，通过光纤传输技术，能有效地对高电压进行安全隔离，故工作安全可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。

图1是本实用新型各温度传感器装在柜体内的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的电原理图。

图4是本实用新型温度监测仪8的原理框图。

具体实施方式

如图1、2所示的开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，包括温度传感器5、光信号调制电路3、通讯光纤6和主要由单片机、显示器、操作键盘构成的温度监测仪8。见图1所示，温度传感器5连接在柜体11的各相触头盒7上并分别与各自的动、静触头相接，当同时或单独需要监测母排搭接处9的温度时，在母排搭接处9装有温度传感器5，而每个温度传感器5的输出端通过耐高温电缆4接光信号调制电路3，光信号调制电路3将温度传感器5所检测到的电信号转成光信号经光纤发射给外部的温度监测仪8，本实用新型通过光纤传输有效地对高电压进行电气的安全隔离，故使用安全可靠。见图2、3所示，在柜体母排2上装有带电显示传感器1，该带电显示传感器1的电源经过由二级管D1～D4构成的桥式整流电路、由电容C1、C2、R3构成的∏形滤波电路以及稳压管DZ稳压后输出直流稳定电压，为各自相应的温度传感器5及光信号调制电路3供电，以保障温度传感器5及光信号调制电路3长期工作。本实用新型的光信号调制电路3包括IC芯片和外接RC电路组成的振荡器，IC芯片的管脚4和管脚4之间连接有温度传感器5，将信号输到IC芯片，温度传感器5为电流型温度传感器或电阻型温度传感器，IC芯的管脚7和管脚2之间串接有电阻R1、R2，管脚6与管脚2连接并接有电容C5，通过电阻R1、R2向电容C5充放电，其电阻R2为可调电阻，以调节电压，IC芯片的管脚5接有电容C6后接地，IC芯片的管脚3串接有电阻R4和发光二极管D5，通过发光二极管D5连续向外输出矩形脉冲信号，脉冲信号通过通讯光纤6传输，有效地隔离开关柜的高电压，而各通讯光纤6光纤信号通过接收二极管D6和电阻R5组成的接收电路，将脉冲信号接入温度监测仪8的模拟开关的接口，信号通过比较器接单片机，经单片机运算处理，将检测到各触头的温度信号直接在温度监测仪8的显示器上显示，见图4所示，温度监测仪8由单片机、显示器、操作键盘、继电器和报警器等构成，温度监测仪8的输入端还接有开关柜柜体内温度传感器10，可通过对开关柜内的环境温度进行对比，准确显示一次回路各连接处的温度和温升。

本实用新型工作时，各温度传感器5将检测的各项温度信号转成电信号触发光信号调制电路3，当触发输出高电平时，则电源通过电阻R1、R2向电容C5充电；当触发输出低电平时，电容C5又经电组R1、R2放电，因此在光信号调制电路3的输出端能连续输出矩形脉冲波，并经发光二极管D5向外输出光信号，而光信号通过光纤传输，经二极管D6接收转成电信号送至温度监测仪8，同时与温度监测仪8测量到的开关柜柜体内温度值进行比较，通过单片机对这些信号运算处理，与预设整定值比较，因此温度监测仪8不仅能显示各连接处温度，而且具有超温报警等功能，还可通过RS485通讯接口与变电站内的上位计算机进行通讯实现远程监控，动态反映一次回路各连接处的情况，通过对温度的在线监测，实时反映开关柜的运行状态，有效消除了开关柜内看不见、摸不着的盲点，为电力设备正常运动提供有力保证。

Claims (6)

1、一种开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，包括主要由单片机、显示器、操作键盘构成的温度监测仪(8)，其特征在于：具有温度传感器(5)和将电信号转换为光信号的光信号调制电路(3)，所述的温度传感器(5)布设在各相触头盒(7)上并与动、静触头上相接，或/和连接在开关柜母排搭接处(9)，各温度传感器(5)的输出端接各自的光信号调制电路(3)，且装在母排(2)上的带电显示传感器(1)通过整流滤波电路为各自相应的温度传感器(5)及光信号调制电路(3)供电，光信号调制电路(3)输出信号经通讯光纤传输，温度监测仪(8)的各光纤接收电路与相应的通讯光纤连接，温度监测仪(8)还与设置在柜体(11)内的温度传感器(10)连接，温度信号经温度监测仪(8)的单片机比较处理后直接显示各监测点的温度。

2、根据权利要求1所述的开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，其特征在于：所述的光信号调制电路(3)包括由IC芯片和外接RC电路组成的振荡器，IC芯片的管脚4和管脚7之间连有温度传感器(5)，IC芯片的管脚7和管脚2之间串接有电阻R1、R2，管脚6与管脚2连接并接有电容C5，IC芯片的管脚5接有电容C6，IC芯片的管脚3串接有电阻R4和发光二极管D5。

3、根据权利要求2所述的开关柜一次回路连接点处温度在线监测装置，其特征在于：所述的电阻R2为可调电阻。

4、根据权利要求1所述的开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，其特征在于：所述的IC芯片采用555集成芯片。

5、根据权利要求1或2所述的开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，其特征在于：所述的温度传感器(5)为电流型温度传感器。

6、根据权利要求1或2所述的开关柜一次回路连接处温度在线监测装置，其特征在于：所述的温度传感器(5)为电阻型温度传感器。

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