SE1150994A1 - Trådlös sensoranordning och system innefattande sådan - Google Patents

Trådlös sensoranordning och system innefattande sådan Download PDF

Info

Publication number
SE1150994A1
SE1150994A1 SE1150994A SE1150994A SE1150994A1 SE 1150994 A1 SE1150994 A1 SE 1150994A1 SE 1150994 A SE1150994 A SE 1150994A SE 1150994 A SE1150994 A SE 1150994A SE 1150994 A1 SE1150994 A1 SE 1150994A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor device
wireless sensor
housing
temperature
unit
Prior art date
Application number
SE1150994A
Other languages
English (en)
Other versions
SE537691C2 (sv
Inventor
Erling Pettersson
Michael Gudmundsson
Jerry Svedlund
Kjell Hummel
Jon Lissmats
Anders Kjellberg
Original Assignee
Creator Teknisk Utveckling Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creator Teknisk Utveckling Ab filed Critical Creator Teknisk Utveckling Ab
Priority to SE1150994A priority Critical patent/SE537691C2/sv
Priority to CA2853661A priority patent/CA2853661A1/en
Priority to US14/354,612 priority patent/US20140300486A1/en
Priority to EP12842759.8A priority patent/EP2771706A4/en
Priority to CN201280058283.4A priority patent/CN104145189A/zh
Priority to AU2012329598A priority patent/AU2012329598A1/en
Priority to PCT/SE2012/051137 priority patent/WO2013062468A1/en
Priority to JP2014538752A priority patent/JP2015502522A/ja
Publication of SE1150994A1 publication Critical patent/SE1150994A1/sv
Publication of SE537691C2 publication Critical patent/SE537691C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/142Arrangements for simultaneous measurements of several parameters employing techniques covered by groups G01R15/14 - G01R15/26
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/005Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • H05K9/0049Casings being metallic containers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/18Screening arrangements against electric or magnetic fields, e.g. against earth's field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/82Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data
    • H04Q2209/823Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data where the data is sent when the measured values exceed a threshold, e.g. sending an alarm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

SAMMANDRAG Tracilos sensoranordning (10) for en hogspanningsmiljo, vilken anordning (10) innefattar ett holje (12), en styrenhet (18) Rif- aft overvaka en eller flera variabler (T) och en strOmforsorjningsenhet (20), dal- hOljet (12) är utformat sa att ett elektriskt falt (E) minimeras och kommunikationsenheten (16) är anordnad delvis inuti holjet (12)

Description

Tradlas sensoranordning och system innefattande sadan UPPFINNINGENS OMRADE Uppfinningen avser en tradlas sensoranordning. Sarskilt avser uppfinningen en tradlas sensoranordning for en hagspanningsmiljo sasom kraftproduktion, Overforing och distribution, saval som system for jarnvagar. Uppfinningen avser aven ett system som innefattar ett flertal sadana sensoranordningar.
BAKGRUND ldag är hagspanningstillampningar sasom hogspanningssystem med kopplingsutrustningar kanda. SarskiIt kopplingsutrustningar som innehaller separata kretsbrytare och franskiljare, eller kombinerade enheter med sa kallade "franskiljande kretsbrytare" anvands till exempel i kraftunderstationer. Kortfattat är en franskiljare en mekanisk effektomkopplare.
Med termen "hog spanning" avses har en spanning som stracker sig fran 6 kV-1400 kV. Strammar kan vara sá hoga som exempelvis 6 000 A, men är vanligen inte hogre an 2 000 — 3 000 A i sadana hagspanningstillampningar. Dessa hoga strammar kan ge upphov till hoga temperaturer i en franskiljare pga. Okande resistans hos franskiljaren, sarskilt cm franskiljaren är felaktig, eller utsliten. PGA detta byts franskiljare, eller andra mekaniska delar, genom vilka hoga strommar flyter, eller delar som pa andra satt paverkas av hOga strommar vid drift ut, ibland langt innan de till slut är utslitna, vilket saledes avsevart forkortar livslangden far dessa. Detta är naturligtvis besvarligt och dyrbart pga. far tidigt utbyte av de mekaniska delarna.
For att idag kunna forlanga livslangden far franskiljare, eller andra mekaniska delar genom vilka hoga strammar flyter mats temperaturer i franskiljare och andra mekaniska delar genom vilka hoga strommar flyter vid drift, till exempel genom termofotografering typiskt ett antal ganger per ár. En nackdel med termofotografering är att cla detta Ar en besvarlig och dyrbar metod kan inte ofta forekommande matning av temperatur i franskiljare, eller andra mekaniska delar utfaras av praktiska och ekonomiska skal. Under utbyte av franskiljare eller andra mekaniska delar maste strammen stangas av, vilket ar ytterligare en nackdel dá tillgangligheten minskar pga. att strammen stangts ay.
Har avser termen "otillganglig" den delen av tiden elektrisk strom inte är tillganglig. 1 Ett fel som är tankbart nar frankopplartemperaturen i en kopplingsutrustning (stallverk) har Okat är all frankopplaren har farsamrats sa mycket att slutligen en Open ljusbage upptrader, vilken leder till ett katastrofalt fel och utslagning av strommatning som leder till en kollaps av atminstone en del av kopplingsutrustningen. Saledes är temperaturovervakning av frankopplare, eller andra mekaniska delar i kopplingsutrustningen av stor betydelse.
Konventionella sensoranordningar inkluderande temperatursensoranordningar lider typiskt av problem pga. koronaeffekter, eller gnistbildning pga. hagspanningsmiljon. Faktum är att de inte alls kan anvandas dá gnistbildning eller koronaeffekter skulle ft-star-a sensoranordningarna, eller atminstone forsamra matningarna.
Saledes finns det ett antal problem med att mata en parameter sasom temperatur i en hagspanningsmilja och sarskilt att kontinuerligt Overvaka parametern.
Enligt var kannedom är aven utbyte av sensoranordningar i drift utan att stanga av strammen omajligt med kanda sensoranordningar.
Det finns saledes ett behov av att kunna Ora detta, att kunna aka tillgangligheten till exempel.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett andarnal med uppfinningen är att tillhandahalla en sensoranordning for att mata en parameter sasom temperatur i en hagspanningsmilja, och sarskilt aft kontinuerligt overvaka parametern under drift.
Enligt en utfaringsform av uppfinningen tillhandahalls en sensoranordning far en hogspanningsmiljo och som är anordnad att kommunicera tradlost med en centralenhet. Den tradlasa sensoranordningen innefattar eft holje som omger en styrenhet far att mata och/eller Overvaka en parameter eller flera parametrar sasom temperatur, en kommunikationsenhet som innefattar en antenn eller optiska kommunikationsmedel och en stramforsarjningsenhet.
Holjet är tillverkat av metall och utformat att leda stram sa att ett elektriskt fait och/eller en spanning minimeras och kommunikationsenheten innefattar en antenn eller optiska kommunikationsmedel anordnade inuti haljet, eller som ar integrerade med haljet, dar kommunikationsenheten inte har nagra delar som sticker utanfOr haljet.
Pa detta satt tillhandahalls en tradlas sensoranordning lamplig for en hogspanningsmiljo sasom montering pa en franskiljare, vilken sensoranordning inte lider av problem pga. 2 koronaeffekter, eller gnistbildning pga. hogspanningsmiljOn, da sensoranordningen inte har nagra utstickande delar och ar utformad aft motsta hOga elektriska falt och/eller spanningar pga. en rund utformning som inte har skarpa kanter.
Som med all matning eller overvakning ar en anledning till temperaturmatning eller — Overvakning att undvika felaktigheter genom att ge ett larm innan en felaktighet utvecklas till ett fel. Larmet ska ges tillrackligt tidigt fOr aft kunna vidta anvandbara fOrsiktighetsatga'rder som ar mojliga i eft lampligt ogonblick. Saledes är ofta fOrekommande, eller kontinuerlig temperaturovervakning en stor fordel. Detta astadkoms genom uppfinningen.
Da mekaniska delar som genomflyts med hog strom kan overvakas tradlost av anordningen enligt uppfinningen kan tillforlitligheten &as pga. mOjligheten att undvika avbrott, dá felaktigheter hos dessa mekaniska delar kan overvakas som en temperaturOkning i fOrvag.
Sensoranordningen enligt uppfinningen kan aven bytas ut under drift sa att strOmmen inte behover stangas ay. Detta kan astadkommas medelst en sa kallad "hot-stick", som i grunden är en isolerad stang som medger fOr en serviceperson att montera sensoranordningen under drift. Pa detta satt minskar otillgangligheten ytterligare da strommen inte behover stangas ay.
Typiskt innefattar sensorenheten eller är anordnad att kommunicera med en temperatursensor, sasom en infrared sensor for att mate eller overvaka parametrar sasom temperaturen utanfor eller inuti haljet.
Enligt en annan utforingsform av uppfinningen är styrenheten anordnad att generera ett eller flera larm som utliists av en Overvakad parameter sasom temperaturen utanfOr (Tuts,da) som Overskrider ett installt trOskelvarde.
Pa detta satt kan langtidsOvervakning, Over ar, astadkommas med automatisk eller manuell generering av larm. Andra fordelar med sensoranordningen enligt uppfinningen är liten storlek, hog noggrannhet och acceptabelt pris. Det är av betydelse aft priset ar acceptabelt de eft stort antal sensoranordningar, till exempel 100 pa understation kan behoves.
Enligt en utfOringsform av uppfinningen tillhandahalls ett system for sensoranordningar som inkluderar ett flertal sensorer, anordnade att kommunicera med en centralenhet, dar centralenheten ar anordnad att kommunicera med en anvandare via ett anvandargranssnitt sasom en PC (persondator) med atkomst till Internet, for att Ora ett webbaserat program for att kommunicera med och styra sensoranordningarna. 3 KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGSFIGURER Sardragen hos och fordelarna med uppfinningen kommer nu framga tydligare genom fOljande detaljerade beskrivning och affbljande ritningsfigurer, FIG. la visar en perspektivvy av en isartagen tradlos sensoranordning fOr anvandning i en hOgspanningsmilja enligt en uffOringsform av uppfinningen; FIG. lb är en perspektivvy av samma sensoranordning som i FIG. 1 a monterad; FIG. 1 c är en vy bakifran av samma sensoranordning som visas i FIG. 1 b.
FIG. 2 visar den tradliisa sensoranordningen som visas i FIG. la-c monterad pa en franskiljare; FIG. 3 visar ett system for sensoranordningar enligt en uffOringsform av uppfinningen, som inkluderar en centralenhet for att kommunicera med den tradlOsa sensoranordningen som visas i FIG. la-c och FIG. 2 och en operator via ett webgranssnitt; och FIG. 4 visar ett schema fOr temperaturovervakning via web-granssnitt medelst sensoranordningen och — systemet enligt uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING Nu hanvisas till FIG. 1 a, som visar en perspektivvy av en isartagen sensoranordning enligt en utforingsform av uppfinningen, dar uppfinningens princip nu kommer att beskrivas.
FIG. 1 a visar en tradlOs sensoranordning 10 enligt en utforingsform av uppfinningen lamplig for anvandning i en hOgspanningsmiljo, eller medelspanningsmiljo, sasom montering av sensoranordningen 10 pa en franskiljare (som inte visas i denna figur) i en kraftunderstation (som inte visas). Sensoranordningen 10 innefattar ett hOlje 12 som atminstone delvis omger en kommunikationsenhet 16, en styrenhet 18 for att mate och/eller Overvaka en eller flera parametrar sasom temperatur Tutsida utanfor holjet 12 medelst en temperatursensor 15 (se FIG. 1c). Typiskt ar temperatursensorn 15 anordnad aft aven mate temperaturen Tinsida inuti hOljet 12. Kommunikationsenheten 16 innefattar typiskt en antenn och en kombinerad sandare/mottagare, en sa kallad "transceiver" (som inte visas explicit fOr enkelhets skull), fOr tradlOs kommunikation med en extern centralenhet (som inte visas). I denna figur visas kommunikationsenheten som en antenndel, har en skive forsedd med metal!. Transceivern kan alternativt vara anordnad helt eller delvis i styrenheten 18 eller vara anordnad att kommunicera med densamma. Sensoranordningen 10, som är en anordning 10 med egenstromfOrsorjning, innefattar vidare en stromforstirjningsenhet 20, har ett batted med tang livslangd, exempelvis 10 ars livslangd med provtagning var 10:e minut, for att stromforsarja alla enheter 15, 16, 18. Temperatursensorn 15, kommunikationsenheten 16, styrenheten 18 4 och strOmforsorjningsenheten ar kopplade till varandra. HOljet 12 som typiskt innefattar ett skydd 12a, en basplatta 12b är runt och tillverkat av metall sasom aluminium med eller utan ytbehandling, eller av rostfritt stal och är ufformad utan skarpa kanter eller liknande sa att ett elektriskt falt E (eller med andra ord spanning) minimeras. Holjet 12 innefattar aven en antenndel 16. OvanfOr antenndelen 16 är vidare ett ovre skikt 16b anordnat tillverkat av plast, eller nagot annat lampligt material. Typiskt ar det byre skiktet 16b fOrsett med text eller flagon annan symbol eller andra symboler. Materialvalet for holjet ar typiskt en fraga om mOjligheten till enkel bearbetning. Saledes valjs ofta aluminium Mr skyddet 12a och basplattan 12b. Eftersom det inte finns nagra skarpa kanter pa holjet 12, reduceras koronaeffekter, eller sá fOrekommer de inte ails trots hOgspanningsmiljOn som omger sensoranordningen 10 och en tradlOs sensoranordning 10 tillhandahalls som undviker problem i hogspanningsmiljO. Detta har bekraftats i otaliga experiment. Styrenheten 18 kan implementeras medelst en programmerbar processor och dartill horande minne styrt av mjukvara, eller enbart medelst hardvara. Typiskt ar styrenheten 18 och strOmfOrsOrjningsenheten 20 anordnade pa ett kretskort 17. Aven kommunikationsenheten 16 som innefattar elektronik, eller kretsar och/eller mjukvara for kommunikation och antenndelen ar typiskt anordnade pa eller kopplade till kretskortet 17.
Styrenheten 18 i sensoranordningen 10 kan ha flera funktioner. Till exempel styr den 18 temperatursensorn 15 och eventuell ytterligare sensor (som inte visas) om sadan forekommer, den styr kommunikationen med den externa centralenheten 30, den kan blanda temperaturinformation med sensoranordningens 10 identitetsinformation och den styr strOmfOrsorjningen fran stromfOrstirjningsenheten 20. Ett exempel pa elektronik kan vara ytmonterade integrerade kretsar som ar lampliga pga. sensorholjets 12 lilla storlek.
Ett grepp 13 ar aven anordnat i mitten av tva torroider for att greppas med ett monteringsverktyg som uppbars av en hot stick (som inte visas). En volym av haljet 12 valjs sá att en resonant cavity loaded (slot (slits)) antenna 16 är anordnad fOr att generera radiovagor for kommunikation med den externa centralenheten 11. Hela holjet 12 kommer verka som en antenn. Antenndelen 16 kan vara en antenn PCB (printed circuit board) 16 och ar typiskt ufformad som en antenn anordnad inuti holjet 12, eller en slitsantenn som ar integrerad med holjet 12 och anordnad pa kretskortet 17. Antenn pcb:n 16 kan vara kopplad till kretsarna (vilket inte visas explicit) hos kretskortet 17 medelst en ledare 16a sasom en koaxialkabel eller en flexibel kabel. Koaxialkabeln 16a kan vara permanent eller avtagbart kopplad. Typiskt ar ledaren 16a impedansmatchad med kretsarna och antenndelen 16.
En annan typ av antenn, sasom en dipolantenn, eller torn en patch-antenn kan anvandas istallet fOr den som beskrivs ovan, under fOrutsattning att inga delar sticker utanfor hOljet 12. I det fall en dipolantenn anvands kan hal vara anordnade i hOljet 12. Delar som sticker utanfor hOljet 12 skulle lida av koronaeffekter och gnistbildning i hOgspanningsmilyin och är dad& inte lampliga. En patch antenn till exempel, som anvands i hittills anvanda sensoranordningar skulle inte fungera eftersom koronaeffekter skulle fOrstOra sensoranordningen.
IstaIlet fOr en antenn kan kommunikationsenheten 16 vara anordnad for optisk kommunikation med mottagaren 11. Till exempel kan en IR-LED (infrared light-emitting diode (infrarod lysdiod)) anvandas som en sandare for att sanda temperaturdata till en integrerad IR-mottagare.
FIG. lb visar en perspektivvy av samma sensoranordning som i FIG. la men hopmonterad.
Det ovre skiktet 16b, som kan vara en cirkular skiva med en diameter utformad till att passa i skyddet 12a ãr monterat nagot lagre an omgivande skydds kanter. Pa detta satt kommer en gnista som traffar sensoranordningen mera sannolikt traffa en kant 12d (Se aven FIG. 1 a) has skyddet 12a istallet for det Ovre skiktet 16b eller elektroniken inuti holjet. Typiska dimensioner fOr hOljet 12 är nagra centimeters hojd H, till exempel 3 cm och en hornradie som är tillrackligt stor pa till exempel 10 mm. De fiesta ytorna utanfor hOljet 12 är konvexa och har sarskilt en tillrackligt stor radie, som reducerar ginstbildning/koronaproblem i hOgspanningsmiljoer. FOrhallandet radie/hOjd R/H bestammer volymen V.
Volymen V valjs for aft undvika koronaeffekter, men en minsta mojlig volym Vmjn kravs pga. 25 radiobehov.
I denna sarskilda ufforingsform är holjet 12 utformat som tva torroider som ar vanda mot varandra, men aven andra runda utformningar med en viss volym V, som motsvarar en viss radie R och hOjd H och som är ufformade utan delar som sticker ut och/eller skarpa kanter kan anvandas istallet. Otaliga berakningar och experiment har visat aft ett holje 12 som är omkring 30 mm i hOjd, med en hornradie pa omkring 5 mm paverkas av en faltstyrka pa omkring 10 kV/m, vilket är under gransen for koronaproblem som är omkring 17-18 kV i torr atmosfar.
Sensorn 15 kan vara en konventionell temperatursensor sa som en infrarOd (IR) sensor for att mata eller Overvaka temperaturen utanfOr Tutsjda och inuti Tinsida hOljet 12. IR-sensorn 15 ser genom ett oga 12e anordnat pa basplattan 12b och Overvakar temperaturen av ytan som 6 sensoranordningen är monterad pa. Aven andra typer av sensorer kan anvandas inkluderande alla slags heldigitala sensortyper.
I denna sarskilda utfOringsform av uppfinningen innefattar basplattan 12b tejp-fastmedel 13 fOr att fasta sensoranordningen 10 pa en franskiljare (som inte visas). Tejp-fastmedlet 13 är typiskt en dubbelhaftande tejp av industrikvalitet av i sig konventionell typ. En ytterligare metallplatta (som inte visas) kan vara monterad Over ogat 12e och temperatursensorn 15 kan dá vara av annan typ an infrarod. En tatningsplatta 15a och/eller ett sensorsate 15b (Se FIG. la) kan aven vara anordnad/anordnat.
FIG. 2 visar en sa kallad "central franskiljare" 20, med sina tva svangbara stolisolatorer 22 for att oppna och stanga en omkopplare. Typiskt ar franskiljaren 20 och den tradlOsa sensoranordningen 10 anordnade i en hOgspanningsmiljO sasom en kraftunderstation. Kraftunderstationen och franskiljaren 20 i sig kan vara av nagon konventionell typ.
Temperaturen som mats eller Overvakas är relaterad till stromflOdet genom franskiljaren pa vilken sensoranordningen 10 är monterad.
FIG. 2 visar den tradlosa sensoranordningen 10 i FIG. 1 monterad pa franskiljare 20 i ett trefassystem P1, P2, P3. Typiskt är ett flertal sadana sensoranordningar 10 sasom tre monterade pa varje franskiljare 20, en pa varje svangbar arm 22 och en i mitten av de tva svangbara armarna 22 som visas i frankopplat lage, d.v.s. omkopplaren är oppen. Typiskt är varje fas av de tre faserna P1, P2, P3 farsedd med tre sensoranordningar. Varje fas, till exempel den forsta fasen P1 kan ha en temperatur som skiljer sig fran de andra faserna P2, P3 med temperaturerna 12 respektive T3. Detta farklaras narmare nedan.
Alternativt innefattar basplattan snappfastmedel for att fasta sensoranordningen pa en kabelledare (som inte visas). Snappfastmedlen kan innefatta ett snappfastelement for att halla sensoranordningen och ett snappfastelement for aft fasta snappfastmedlet pa kabelledaren.
FIG. 3 visar ett system 40 for sensoranordningar enligt en utforingsform av uppfinningen som inkluderar ett flertal sensorer 10, som typiskt är monterade pa ett flertal franskiljare (som inte visas for enkelhets skull), som kommunicerar via radio genom att anvanda till exempel 868 MHz-, eller 2,4 GHz -bandet med en centralenhet 30 anordnad i en understation (som inte visas). Centralenheten 30 kommunicerar med en anvandare som typiskt är flagon annanstans an i understationen via konventionell tradbunden eller tradlOs kommunikation sasom 3G/GSM, GPRS, LTE. Pa detta satt kan anvandaren vara belagen nastan var som 7 heist fysiskt med atkomst till sensoranordningarna 10 via ett anvandargranssnitt 42 sasom en PC med atkomst till Internet for att kora ett web-baserat program for att kommunicera med och styra sensoranordningarna 10. Eftersom sensoranordningarna 10 var och en har sin egen identitetskod som sands tillsammans med matinformationen, kan flera sensoranordningar 10 sanda till samma centralenhet 30. Centralenheten 30 sander sedan den mottagna matinformationen till anvandargranssnittet 42 dar den omvandlas till ett format for presentation till anvandaren.
For att begransa komplexiteten pa elektroniken i sensoranordningen 10 kan mjukvara i centralenheten 30 och/eller i anvandargranssnittet 42 gOras mera sofistikerad fOr att kunna identifiera sensorerna 10 och berakna temperaturerna T1, T2, T3, eller skillnaden (-erna) i temperatur T1, T2, T3 mellan de olika sensoranordningarna fOr att generera ett larm.
Sensoranordningarna 10 är typiskt anvandarstyrda medelst det web-baserade programmet av anvandargranssnittet 42, dar berakningen av tillaten laststrOm has de mekaniska ledarna sa aft franskiljarna aven tar yttre tillstand sasom lufttemperatur, vind, sal med i berakningen. En tillgangsdatabas innehaller information am ledare och kan utgara en del av det webbaserade programmet.
Mjukvaran kan aven vara anordnad att jamfera uppmatta data med ett godtyckligt larmkriterium. Larm och historisk data kan anvandas for att generera uppmarksamhet och larm till anvandaren.
Detta exemplifieras i FIG. 4, som visar eft schema fOr temperaturovervakning via web- granssnittet medelst sensoranordningen.
Det enklaste larmkriteriet kan vara aft tillhandahalla ett larm for en temperatur som är hOgre an den som tillats fOr en viss typ av franskiljare, eller flagon annan mekanisk del, som typiskt framgar av IEC-standarden, eller flagon annan standard. Om en temperatur, har temperaturen for den tredje fasen L3, Overskrider ett fOrutbestamt trOskelvarde "larm", genereras larm automatiskt eller manuellt. Med termen "manuellt" avses aft anvandaren larmar nar ett troskelvarde overskrids.
Ett annat mera sofistikerat larm kan vara att anvanda de tre faserna P1, P2, P3 i systemet fOr att jamfOra temperaturerna T1, T2, T3 mellan dem.
ResistansmOnstret kan skilja sig at mellan de tre faserna P1, P2, P3 nar franskiljaren ar fly, men vanligen inte mycket, men kan after en viss drifttid skilja sig t om nagon av faserna far 8 hOgre resistans. Saledes kan de tre faserna P1, P2, P3 jamfOras och ett larm kan utlOsas cm flagon av de tre faserna Overskrider det installda vardet "larm", eller cm de tre faserna P1, P2, P3 skiljer sig at i temperatur Ti, T2, T3 mera an ett annat installt traskelvarde. I denna figur visas hur den tredje fasen P3 Overskrider ett installet trOskelvarde. Larm kan aven utlOsas av nagot annat installt trOskelvarde, eller parameter, sasom fOr stor skillnad mellan temperaturen inuti och utanfor en temperatursensoranordning.
Om temperaturerna Ti, T2, T3 overvakas i realtid, är det mOjligt att leda en ['ogre strOm an franskiljarnas markstrOm. Saledes kan franskiljarna Overlastas under kontrollerade former, styrda av systemet 40 med sensoranordningar. Detta kan atminstone delvis implementeras med mjukvara.
Saledes tillhandahaller uppfinningen torn temperaturovervakning sá att under korta tidsperioder overlast är mOjligt. Tidskonstanten fOr en kopplingsutrustning kan vara omkring 30 minuter for en franskiljare. Detta betyder att under en kort tidsperiod kan kopplingsutrustningen belastas Over sin markstrom utan att overskrida maximalt tillatna temperaturer, sarskilt cm overlasten starter fran en niva under markstrommen. Med temperaturOvervakningen enligt uppfinningen kan overtemperaturer hos kopplingsutrustningen undvikas. Denna kan atminstone delvis implementeras med mjukvara.
Enligt en alternativ uffOringsform av uppfinningen innefattar sensoranordningen 10 en vattennivaindikator. En larmsignal sands cla till centralenheten 30 i det fall vattennivan Overskrider ett instant traskelvarde.
Stromkallan kan vara ett batted med en livslangd pa upp till 12 al- beroende pa hur ofta parametrar mats/overvakas och rapporteras till mottagaren. Langre tidsintervall/rapportering forlanger den livslangden. Ett typiskt tidsintervall ar 10 minuter. Aven sandareffekt kan styras sa att optimal effekt eller reducerad sandareffekt anvands om det ar mOjligt.
Alternativt är det eftersom matning är av betydelse enbart da strommen som flyter i den mekaniska delen sasom franskiljararmen 22 mats/overvakas, mOjligt att anvanda vaxlande magnetfalt som omger franskiljararmen 22 for att ge strom till sensoranordningen 10 medelst en generatorenhet (som inte visas) for induktion. Detta kan tillhandahallas till exempel medels genom att montera en remsa med transformerark runt franskiljararmen 22 och genom en spole. Spolen ger en utspanning som är tillracklig fOr sensorenheten 10, forutsatt att primarstrOmmen ar tillrackligt hog, till exempel > 40 A (vid 50 Hz). Generatorenheten for induktion är typiskt utformad fOr aft motsta hoga strommar som kan upptrada. Typiskt likriktar 9 och styr sensorelektroniken i styrenheten 18 spanningsmatningen fran spolen. Alternativa utforingsformer kan inkludera spolar anordnade vasentligen vinkelrata mot varandra.
Aven am genomgaende i beskrivningen tekniken har beskrivits som relaterad till en anordning fOr att c5vervaka temperatur fOr anvandning pa en franskiljare, är det uppenbart att utova utfOringsformerna som beskrivits har pa vilken slags parameter som heist som ska Overvakas eller mates i en hogspanningsmilyi. Saledes ska sensoranordningen som anges oven inte ses som nagot annat an en utfOringsform av uppfinningen.
Foregaende beskrivning är avsedd all visa och underlatta fOrstaelse av uppfinningen och ska inte ses som begransande. Alternative utforingsformer är uppenbara for fackmannen inom omradet utan att frange uppfinningens princip och skyddsomfang.

Claims (16)

Patentkrav
1. TradlOs sensoranordning (10) far en hogspanningsmilja och anordnad att kommunicera tradlOst med en centralenhet (30), vilken anordning (10) innefattar ett hOlje (12) som omger en styrenhet (18) for att overvaka en eller flera parametrar sasom temperatur (T) och en strOmfOrsorjningsenhet (20), dar hOljet (12) är tillverkat av metall och kommunikationsenheten (16) ar anordnad atminstone delvis inuti hOljet (12), kannetecknat av aft hOljet (12) ar utformat som tva runda utformningar, sasom torroider, som ar vanda mot varandra, som ar utformade utan delar som sticker ut och/eller skarpa kanter.
2. Tracilas sensoranordning (10) enligt krav 1, dar kommunikationsenheten (16) innefattar en antenn som är integrerad med hOljet (12).
3. TradlOs sensoranordning (10) enligt krav 1, dar kommunikationsenheten (16) innefattar en antenn som är anordnad inuti hOljet (12).
4. Tracilos sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1 till 3, dar styrenheten (18) innefattar eller är anordnad att kommunicera med en temperatursensor (15) for att mata eller overvaka temperaturen (Tuts,da) utanfOr hOljet (12).
5. TradlOs sensoranordning (10) enligt krav 4, dar sensorn (15) ar anordnad att aven mata en temperatur pa insidan (rinsida).
6. TradlOs sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-6, dar styrenheten (18) ar anordnad att generera ett eller flera larm som utloses av en parameter som overvakas sasom temperatur pa utsidan (rutsida).
7. Tracilos sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-6, dar styrenheten (18) är anordnad att generera ett eller flera larm som utbses av historiska parametrar.
8. Tradlos sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-7, dar sensoranordningen (10) är anordnad att kontinuerligt Overvaka en eller flera parametrar sasom temperatur utsidan (rutsida). 11
9. Tracilas sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 2 eller 3, dar en antennslits hos kommunikationsenheten (16) är anordnad pa ett kretskort (17).
10. Tracilas sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-9, vilken ytterligare innefattar ett huvudkretskort (17) som innefattar styrenheten (18) och en stromkalla (20).
11. Tracilos sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-10, dar basplattan (12b) innefattar fastmedel (13), for att fasta sensoranordningen (10).
12. Tradlas sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-11, dar basplattan (12b) innefattar tejp-fastmedel (13), for att fasta sensoranordningen (10) vid en franskiljare.
13. Tradlas sensoranordning (10) enligt nagot av kraven 1-11, dar basplattan (12b) innefattar snappfastmedel(13), for att fasta sensoranordningen (10) pa en kabel.
14. System (40) for sensoranordningar, vilket innefattar ett flertal sensoranordningar (10), anordnade att kommunicera med en styrenhet (30), dar styrenheten (30) är anordnad att kommunicera med en anvandare via ett anvandargranssnitt (42) sasom en PC med atkomst till Internet, far att kora ett web-baserat program far att kommunicera med och styra sensoranordningarna (10), dar varje sensoranordning (10) innefattar ett WO (12) som omger en styrenhet (18) far att overvaka en eller flera parametrar sasom temperatur (T) och en stramfarsarjningsenhet (20), dar haljet (12) är tillverkat av metall och kommunikationsenheten (16) är anordnad delvis inuti holjet (12) kannetecknat av aft haljet (12) ar utformat som tva runda utformningar, sasom torroider, som är vanda mot varandra, som är utformade utan delar som sticker ut och/eller skarpa kanter.
15. System (40) far sensoranordningar enligt krav 14, dar systemet (40) är anordnat att jamfora en temperaturskillnad mellan minst tva temperaturer (T1, 12) fran en eller flera sensorer (10) och att generera ett larm om temperaturskillnaden Overskrider ett installt traskelvarde (T).
16. System (40) for sensoranordningar enligt krav 15, dar systemet (40) är anordnat att Overvaka temperaturerna (T1, T2, T3) i realtid och är anordnat att Overlasta franskiljarna sá att det är mojligt att leda hagre stram och anvanda hagre spanningar, an franskiljarna tillats Ora, eller kan Ora i konventionella kraftunderstationer. 12 FIG. IA b - /10 13 / A FIG. (7c 12 - 17 15a 12b
SE1150994A 2011-10-26 2011-10-26 Trådlös sensoranordning för en högspänningsmiljö och systeminnefattande sådan SE537691C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1150994A SE537691C2 (sv) 2011-10-26 2011-10-26 Trådlös sensoranordning för en högspänningsmiljö och systeminnefattande sådan
CA2853661A CA2853661A1 (en) 2011-10-26 2012-10-23 Wireless sensor device and system comprising the same
US14/354,612 US20140300486A1 (en) 2011-10-26 2012-10-23 Wireless sensor device and system comprising the same
EP12842759.8A EP2771706A4 (en) 2011-10-26 2012-10-23 WIRELESS SENSOR DEVICE AND SYSTEM THEREWITH
CN201280058283.4A CN104145189A (zh) 2011-10-26 2012-10-23 无线传感器装置和包括所述无线传感器装置的系统
AU2012329598A AU2012329598A1 (en) 2011-10-26 2012-10-23 Wireless sensor device and system comprising the same
PCT/SE2012/051137 WO2013062468A1 (en) 2011-10-26 2012-10-23 Wireless sensor device and system comprising the same
JP2014538752A JP2015502522A (ja) 2011-10-26 2012-10-23 無線センサデバイスおよび同様のものからなるシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1150994A SE537691C2 (sv) 2011-10-26 2011-10-26 Trådlös sensoranordning för en högspänningsmiljö och systeminnefattande sådan

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1150994A1 true SE1150994A1 (sv) 2013-04-27
SE537691C2 SE537691C2 (sv) 2015-09-29

Family

ID=48168160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1150994A SE537691C2 (sv) 2011-10-26 2011-10-26 Trådlös sensoranordning för en högspänningsmiljö och systeminnefattande sådan

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140300486A1 (sv)
EP (1) EP2771706A4 (sv)
JP (1) JP2015502522A (sv)
CN (1) CN104145189A (sv)
AU (1) AU2012329598A1 (sv)
CA (1) CA2853661A1 (sv)
SE (1) SE537691C2 (sv)
WO (1) WO2013062468A1 (sv)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10368146B2 (en) * 2016-09-20 2019-07-30 General Electric Company Systems and methods for environment sensing
US20180080891A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-22 General Electric Company Systems and methods for environment sensing
US10095659B2 (en) 2012-08-03 2018-10-09 Fluke Corporation Handheld devices, systems, and methods for measuring parameters
WO2014145153A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Neeley John Automatic recording and graphing of measurement data
US9535105B2 (en) * 2013-12-12 2017-01-03 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and method for measuring leakage currents on porcelain and glass insulator disc strings
US9766270B2 (en) 2013-12-30 2017-09-19 Fluke Corporation Wireless test measurement
CN107003185A (zh) * 2014-12-09 2017-08-01 阿尔斯通技术有限公司 开关设备站的温度测量
JP6484156B2 (ja) * 2015-10-08 2019-03-13 川崎重工業株式会社 鉄道車両用台車の無線通信機能付き温度センサユニット
USD826737S1 (en) * 2016-12-12 2018-08-28 Mesur.io Sealable housing for enclosing sensors
US11228912B2 (en) 2017-02-28 2022-01-18 Leviton Manufacturing Co., Inc. Communication enabled circuit breakers
CN107219007A (zh) * 2017-07-04 2017-09-29 广州开能电气实业有限公司 一种电子式超温警示模块
DE102019204307A1 (de) 2019-03-28 2020-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Überwachungsverfahren einer Elektroenergieübertragungseinrichtung

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA946474A (en) * 1969-07-07 1974-04-30 Lawrence C. Ebel Temperature monitored cable system with telemetry read-out
CA1151242A (en) * 1980-09-17 1983-08-02 Saskatchewan Power Corporation Method and apparatus for sensing current in high voltage conductors
US4689752A (en) * 1983-04-13 1987-08-25 Niagara Mohawk Power Corporation System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system
JPH0624957Y2 (ja) * 1988-01-30 1994-06-29 日立電線株式会社 送電線用無線テレメータ
JPH0738011B2 (ja) * 1988-05-16 1995-04-26 株式会社日立製作所 高圧電力機器の異常診断システム
JP2000315905A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ構造及びカード型無線端末
CN1187582C (zh) * 2000-12-27 2005-02-02 三洋电机株式会社 带电部温度监视装置
US7282944B2 (en) * 2003-07-25 2007-10-16 Power Measurement, Ltd. Body capacitance electric field powered device for high voltage lines
US7688216B2 (en) * 2003-08-29 2010-03-30 Ntn Corporation Wireless sensor system and wheel support bearing assembly utilizing the same
USRE44256E1 (en) * 2004-11-01 2013-06-04 Underground Systems, Inc. Electrical instrument platform for mounting on and removal from an energized high voltage power conductor
CN2847249Y (zh) * 2005-11-07 2006-12-13 国网北京电力建设研究院 一种高压抽能供电的送电线路温度监测装置
JP4762713B2 (ja) * 2005-12-28 2011-08-31 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 無線センサネットワークシステム
CN101598605A (zh) * 2009-07-09 2009-12-09 西安工程大学 电缆头温度在线监测系统
CN101762333B (zh) * 2010-01-11 2011-02-16 山西大学 高压电力线无线温度采集系统
US20110279278A1 (en) * 2010-05-17 2011-11-17 Al-Absi Munir A Monitoring and early warning alarm system for high voltage insulator failure
CN201935744U (zh) * 2010-07-12 2011-08-17 武汉奋进电力技术有限公司 一种无线测温装置的新型安装组合
CN201788030U (zh) * 2010-08-16 2011-04-06 江阴市利得电气有限公司 母线接点智能无线测温装置
CN201795877U (zh) * 2010-09-06 2011-04-13 北京合纵科技股份有限公司 一种电缆接头测温装置
CN201885807U (zh) * 2010-09-09 2011-06-29 杨毅 电力高压无线测温终端

Also Published As

Publication number Publication date
CA2853661A1 (en) 2013-05-02
US20140300486A1 (en) 2014-10-09
CN104145189A (zh) 2014-11-12
EP2771706A4 (en) 2015-07-22
JP2015502522A (ja) 2015-01-22
SE537691C2 (sv) 2015-09-29
AU2012329598A1 (en) 2014-06-19
WO2013062468A1 (en) 2013-05-02
EP2771706A1 (en) 2014-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1150994A1 (sv) Trådlös sensoranordning och system innefattande sådan
US10627431B2 (en) Combined in-line DC and AC current sensor for high voltage electric power lines
US9217762B2 (en) Detection of geomagnetically-induced currents with power line-mounted devices
EP2751534B1 (en) System for monitoring electric supply lines
JP2018538784A (ja) ネットワーク内の電流を監視するためのシステム、およびその電気ヒューズ
KR101082141B1 (ko) 전력기기 온도 감시용 측정 장치
KR102013686B1 (ko) 부스바용 자가발전 스마트 온도센서
CA3035227C (en) Arc detection in electric meter systems
KR101773306B1 (ko) 배전반의 무선 온도 감지 장치
KR102058400B1 (ko) 전력계통의 선로에서 순시전류 판별장치
KR20230027962A (ko) 퓨즈의 상태를 감지하기 위한 전자 장치 및 이를 포함하는 컷 오프 스위치
US6279115B1 (en) Circuit arrangement for monitoring of an electric tripping device for low-voltage switches
KR101792092B1 (ko) Ess에서의 dc전류 이상상태 감지 장치 및 감지 방법
KR101130242B1 (ko) 디지털 분전반에 설비된 원격 전기안전관리 시스템
US11444444B2 (en) Arc detection antenna in electric meter systems
CN210268947U (zh) 一种配电开关柜触头温度监测装置
KR101383700B1 (ko) 고전압 선로용 무선 센싱장치
CN219418720U (zh) 一种智能防开路电流互感器
KR20190133890A (ko) 경보기능을 구비한 전자식 전력량계
US11972913B2 (en) Disconnector device with passive radio device, grid protection system having the disconnector device, and method for indicating a state of the disconnector device
CN208257161U (zh) 安全可靠运行的开关设备
KR200311529Y1 (ko) 전기설비의과열및화재감시장치
CN115811145A (zh) 一种基于磁谐振耦合技术的开关柜信能同传装置
CN112018891A (zh) 无线信息采集装置