TWI707126B - 電纜溫度感測裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種電纜溫度感測裝置，係於同一電纜上設置複數個溫度感測模組，使得該些溫度感測模組能量測電纜不同位置的溫度，並將不同位置的溫度透過一溫度讀取模組轉換成一溫度資料。

Description

電纜溫度感測裝置
本發明係關於電力設備的技術領域，尤指一種電纜溫度感測裝置。
隨著工業與現代化生活之高度發展，電力成為目前所不可或缺的重要能源，其對於科技業尤其重要，一旦電力供給系統發生異常，科技業勢必遭受重大損失。
電纜為供電系統的主要橋梁，主要作為工業用電或民生用電的傳輸媒介，然而，電纜長期過載的情況下會導致電纜發熱，長期高溫會導致電纜絕緣層的絕緣性下降，加速絕緣層裂化，並且高溫也會導致電阻增大，加劇發熱以及電能損耗等現象。因此，需定期對電纜進行測溫，用以避免電纜溫度過高而造成電纜故障。
然而，目前常用的電纜溫度監測方法主要有感溫電纜式測溫、紅外傳感式測溫以及分佈式光纖測溫；其中，感溫電纜式測溫是將感溫電纜與電纜平行安放，當電纜溫度超過固定溫度值時，感測電纜會被短路，並向控制系統發出警報信號，然而，這種感溫電纜式測溫的方式溫度固定、故障信號不全，系統安裝及維護工作不夠方便，設備易損壞。紅外傳感式測溫為非接觸測量，具有很好的安全性，但其在測溫時易受物體發射率、環境以及氣霧的影響，抗干擾能力差；分佈式光纖測溫係利用光子的拉曼散射(Raman scattering)溫度效應實現溫度檢測，其雖有高精確度，但製造成本髙且維護費用大，不利應用於大面積的電纜。
基於上述理由，如何設計出能夠及時、高效、準確地測量電纜的節點溫度是目前電纜溫度監測技術中所需解決的問題，因此，本案之發明人係極力加以研究發明，而終於研發完成本發明之一種電纜溫度感測裝置。
本發明提供一種電纜溫度感測裝置，係於同一電纜上設置複數個溫度感測模組，使得該些溫度感測模組能量測電纜不同位置的溫度，並將不同位置的溫度透過一溫度讀取模組轉換成一溫度資料。
因此，為了達成本發明上述之目的，本案之發明人提出一種電纜溫度感測裝置，係包括： 一溫度讀取模組，係具有一處理單元；以及 複數個溫度感測模組，係設置於一電纜中，並電性連接於該溫度讀取模組； 其中，提供一外部電路訊號至該些溫度感測模組，使得該些溫度感測模組根據該外部電路訊號量測該電纜之節點溫度，同時，該些溫度感測模組將該節點溫度轉為一節點溫度資訊，並將該節點溫度資訊傳送至該溫度讀取模組，且該處理單元將該節點溫度資訊轉換一溫度資料。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種電纜溫度感測裝置，以下將配合圖式，詳盡地說明本發明之較佳實施例。
請參閱圖1與圖2，圖1為本發明之一種電纜溫度感測裝置的架構圖，圖2為本發明之一種電纜溫度感測裝置的立體圖。如圖1與圖2所示，本發明之電纜溫度感測裝置係包括：一溫度讀取模組11以及複數個溫度感測模組12，其中，該溫度讀取模組11係具有：一溫度讀取單元110、一處理單元111、一電源供應單元112、一無線傳輸單元113以及一儲存單元114。進一步地，該處理單元111耦接於該溫度讀取單元110，該電源供應單元112係電性連接於該些溫度感測模組12，該無線傳輸單元113係耦接於該處理單元111，並且該儲存單元114係耦接於該處理單元111，用以儲存一溫度資料。本發明所使用之無線傳輸單元113可為下列任一種：Wi-Fi無線傳輸單元、RFID無線傳輸單元、藍芽無線傳輸單元、紅外線無線傳輸單元、Zigbee無線傳輸單元、4G通訊單元或5G通訊單元。於此，必須特別說明的是，該溫度讀取單元110可為溫度讀取器。
承上述，該些溫度感測模組12係電性連接於一電纜2中，並包括：一訊號傳輸端121、一溫度感測單元122以及二個電源輸入端123，其中，該訊號傳輸端121係電性連接於該溫度讀取單元110，且該溫度感測單元122係電性連接於該電纜2上，用以量測該電纜2之節點溫度，同時，該二個電源輸入端123係耦接於該溫度感測單元122，並電性連接於該電源供應單元112，用以供應該溫度感測單元122所需之電源。於本發明中，所述之溫度感測單元122可為熱敏電阻感測器、電阻溫度感測器或熱電偶感測器。
如此，當量測該電纜2各節點溫度時，提供一外部電路訊號至該些溫度感測模組12之該訊號傳輸端121，使得該些溫度感測模組12之該溫度感測單元122根據該外部電路訊號量測該電纜2之節點溫度，同時，該溫度感測單元122量測完該電纜2之節點溫度後，該溫度感測單元122根據該節點溫度產生一節點溫度資訊，並且，該節點溫度資訊透過該訊號傳輸端121傳送至該溫度讀取模組11之該處理單元111，且該處理單元111係根據該節點溫度資訊轉換一溫度資料。
為了證明本發明之電纜溫度感測裝置的可行性，以下將藉由各種實驗數據來加以證明之。請參閱圖3，圖3為不同截面積對於電流與溫度的曲線圖。由圖3可知，截面積越大所測得電流流經電纜所產生之溫度就越大，並且，電流增加其溫度感測單元122所測得電流流經電纜所產生之溫度也會增加。
請繼續參閱圖4，圖4為使用本發明之一種電纜溫度感測裝置的流程圖。如圖4所示，首先，執行步驟(S01)，提供一外部電路訊號至複數個溫度感測模組12；接著，執行步驟(S02)，該些溫度感測模組12根據該外部電路訊號量測該電纜2之節點溫度；該些溫度感測模組12量測完節點溫度後接著執行步驟(S03)，該些溫度感測模組12將該節點溫度轉為一節點溫度資訊，並將該節點溫度資訊傳送至一溫度讀取模組11；該節點溫度資訊傳送至溫度讀取模組11後接著執行步驟(S04)，藉由該溫度讀取模組11之一處理單元111將該節點溫度資訊轉換一溫度資料，並將該溫度資料透過溫度讀取模組11之一無線傳輸單元113傳送至一電子裝置。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之電纜溫度感測裝置之結構、功能，並且，經由上述，吾人可以得知本發明最主要的技術特徵在於：不同於一般溫度感測器僅能偵測整條電纜是否老化，本發明提供一種電纜溫度感測裝置，係於同一電纜上設置複數個溫度感測模組12，使得該些溫度感測模組12能量測電纜不同位置的溫度，並將不同位置的溫度透過一溫度讀取模組11轉換成一溫度資料。
必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
＜本發明＞
1 電纜溫度感測裝置
2 電纜
11 溫度讀取模組
12 溫度感測模組
110 溫度讀取單元
111 處理單元
112   電源供應單元
113 無線傳輸單元
114 儲存單元
121 訊號傳輸端
122 溫度感測單元
123 電源輸入端
S01~S04 方法步驟
＜習知＞
無  
圖1為本發明之一種電纜溫度感測裝置的架構圖； 圖2為本發明之一種電纜溫度感測裝置的立體圖； 圖3為不同截面積對於電流與溫度的曲線圖；以及 圖4為使用本發明之一種電纜溫度感測裝置的流程圖。
1 電纜溫度感測裝置
2 電纜
11 溫度讀取模組
12 溫度感測模組
110 溫度讀取單元
111 處理單元                                        
112   電源供應單元
113 無線傳輸單元
114 儲存單元
121 訊號傳輸端
122 溫度感測單元
123 電源輸入端

Claims (4)

  1. 一種電纜溫度感測裝置，係包括：一溫度讀取模組，包括：一處理單元；一溫度讀取單元，耦接該處理單元；一無線傳輸單元，係耦接於該處理單元；及一儲存單元，係耦接於該處理單元；以及複數個溫度感測模組，係設置於一電纜中，並電性連接於該溫度讀取模組和一電源供應單元，並包括：一訊號傳輸端，係電性連接於該溫度讀取單元；一溫度感測單元，用以量測該電纜之一節點溫度；及二個電源輸入端，係耦接於該溫度感測單元，並電性連接於該電源供應單元；其中，藉由該訊號傳輸端將一外部電路訊號傳送至該溫度感測單元，使得該溫度感測單元根據該外部電路訊號量測該電纜之所述節點溫度；其中，該溫度感測單元量完該電纜之所述節點溫度之後，該溫度感測單元根據該節點溫度產生一節點溫度資訊，且進一步地透過該訊號傳輸端將所述該節點溫度資訊傳送至該溫度讀取模組之該溫度讀取單元，從而令該處理單元將該節點溫度資訊轉換一溫度資料，並將所述溫度資料儲存於該儲存單元之中，或透過該無線傳輸單元將所述溫度資料傳送至一電子裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電纜溫度感測裝置，其中，該溫度感測單元為下列之任一種：熱敏電阻感測器、電阻溫度感測器或熱電偶感測器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電纜溫度感測裝置，其中，該無線傳輸單元可為下列任一種：Wi-Fi無線傳輸單元、RFID無線傳輸單元、藍芽無線傳輸單元、紅外線無線傳輸單元、Zigbee無線傳輸單元、4G通訊單元或5G通訊單元。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電纜溫度感測裝置，其中，該溫度讀取單元為溫度讀取器。
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