基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干擾屏蔽裝置，具體的說是涉及一種基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在國家智能電網(wǎng)建設(shè)中，輸配電系統(tǒng)中關(guān)鍵連接點(diǎn)的溫度監(jiān)測一直以來都受到足夠的重視，國內(nèi)外已有很多廠家提出了經(jīng)濟(jì)合理的解決方案。目前市場上主要采用紅外測溫、光纖測溫、有源無線測溫等解決方案，但是這些方案各自存在缺陷:紅外測溫不能在線測量，需要巡檢;光纖測溫布線困難，長時(shí)間工作后有爬電風(fēng)險(xiǎn);有源無線測溫需要在高壓接觸點(diǎn)使用電池，更換麻煩，存在使用風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]目前一種基于聲表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)技術(shù)的無源無線溫度傳感器被應(yīng)用于電力系統(tǒng)高壓連接點(diǎn)的溫度測量。使用該無源無線測溫方案可以克服紅外測溫、光纖測溫、有源無線測溫的缺點(diǎn)。無源無線溫度測量系統(tǒng)中的天線與無源無線溫度傳感器之間采用射頻信號(hào)通訊，實(shí)現(xiàn)無線傳輸。無源無線溫度傳感器利用接觸晶體的物理特性測量溫度，無需供電。只要通過分析器分析無源無線溫度傳感器返回的帶有溫度信息的射頻頻率，就可以得到接觸點(diǎn)的溫度。
[0004]由于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器采用無源無線的方式被動(dòng)工作，因此它們只能接受和反饋模擬信號(hào)。如果在同一空間內(nèi)存在多個(gè)溫度測量點(diǎn)，多個(gè)溫度傳感器必須通過分頻的方式同時(shí)工作(即同一空間內(nèi)的不同溫度傳感器對不同頻率的射頻信號(hào)進(jìn)行響應(yīng))。在實(shí)際操作中，受制于射頻帶寬以及制造工藝成本的限制，溫度傳感器的分頻數(shù)量有限，目前實(shí)際應(yīng)用中傳感器分頻個(gè)數(shù)在10到20之間。在基于聲表面波技術(shù)的無源無線測溫模塊應(yīng)用于共母線開關(guān)柜系統(tǒng)中，每個(gè)開關(guān)柜可能需要安裝九個(gè)甚至更多的溫度測量點(diǎn)，在此前提下，相鄰開關(guān)柜必然出現(xiàn)同頻率溫度傳感器。開關(guān)柜外殼一般采用金屬鎧裝，在一定程度上可以屏蔽相鄰開關(guān)柜間的信號(hào)干擾。但是在共母線開關(guān)柜系統(tǒng)中，一排開關(guān)柜的主母線連通，某一開關(guān)柜中的射頻信號(hào)可以沿著主母線表面?zhèn)鞑サ较噜忛_關(guān)柜，影響相鄰開關(guān)柜中同一頻率溫度傳感器的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明目的是提供一種基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置。該裝置包括共母線系統(tǒng)開關(guān)柜、基于聲表面波技術(shù)的多個(gè)溫度傳感器、射頻信號(hào)屏蔽模塊。
[0006]基于聲表面波技術(shù)的多個(gè)溫度傳感器直接安裝于共母線開關(guān)柜中用于關(guān)鍵連接點(diǎn)的溫度測量。如果共母線系統(tǒng)開關(guān)柜中安裝的溫度傳感器個(gè)數(shù)不超過該溫度傳感器的分頻個(gè)數(shù)，可以通過不同的激發(fā)頻率區(qū)分所有溫度傳感器，且這些溫度傳感器不存在同頻信號(hào)干擾問題。一般共母線系統(tǒng)開關(guān)柜在同一母線上有四臺(tái)以上開關(guān)柜，這些開關(guān)柜中需要在母線連接處、斷路器動(dòng)靜觸頭、電纜接頭安裝溫度傳感器進(jìn)行溫度測量，每個(gè)接頭有三相，所以每臺(tái)開關(guān)柜的溫度測量點(diǎn)達(dá)到甚至超過九個(gè)。受制于公用頻段帶寬和溫度傳感器制造工藝成本的限制，相鄰開關(guān)柜中可能會(huì)出現(xiàn)同頻溫度傳感器。由于共母線開關(guān)柜中母線連通，所以基于聲表面波技術(shù)的同頻溫度傳感器發(fā)回的反饋信號(hào)必然存在干擾。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，在共母線系統(tǒng)開關(guān)柜使用基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器進(jìn)行溫度測量時(shí)，在相臨開關(guān)柜的母線連接處安裝一種具有高電阻率的耐高溫材料作為射頻信號(hào)屏蔽模塊。該射頻信號(hào)屏蔽模塊可以使任一共母線開關(guān)柜中的一定頻段的射頻信號(hào)傳輸?shù)较噜忛_關(guān)柜時(shí)強(qiáng)度衰減一個(gè)量級。加裝該射頻信號(hào)屏蔽模塊后，基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器即使在相鄰開關(guān)柜中出現(xiàn)同頻溫度傳感器，從任意開關(guān)柜的同頻信號(hào)傳輸?shù)搅硪婚_關(guān)柜后的強(qiáng)度都已衰減一個(gè)量級以上，不會(huì)對另一開關(guān)柜的同頻傳感器測量造成影響。
[0008]基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，包括開關(guān)柜、溫度傳感器、射頻信號(hào)屏蔽模塊;開關(guān)柜并列安裝在母線上;開關(guān)柜采用金屬外殼。至少包括2臺(tái)，相互為共母線系統(tǒng)開關(guān)柜。
[0009]溫度傳感器安裝于開關(guān)柜中，安裝在母線連接處、斷路器動(dòng)靜觸頭、電纜接頭。射頻信號(hào)屏蔽模塊安裝于相鄰的開關(guān)柜母線連接處。
[0010]本發(fā)明利用具有高電阻率的耐高溫材料作為射頻信號(hào)屏蔽模塊，其絕緣性能與開關(guān)柜母線絕緣套管一致。該屏蔽模塊可以在不超過300°C條件下長時(shí)間工作。將該材料安裝于開關(guān)柜中不改變開關(guān)柜現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，不影響開關(guān)柜現(xiàn)有性能。
[0011]有益效果:本發(fā)明的基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置有效解決了共母線開關(guān)柜中多個(gè)同頻溫度傳感器之間的信號(hào)干擾問題，能夠使基于聲表面波技術(shù)的無源無線測溫系統(tǒng)真正廣泛使用于共母線開關(guān)柜系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的開關(guān)柜測溫結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖中，I為開關(guān)柜;2為母線;3為溫度傳感器。
[0014]圖2為無干擾反饋信號(hào)功率頻率圖。
[0015]圖3為反饋信號(hào)1:1干擾功率頻率圖。
[0016]圖4為測溫干擾屏蔽裝置結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖中，I為開關(guān)柜;2為母線;3為溫度傳感器;4為射頻信號(hào)屏蔽模塊。
[0018]圖5為射頻信號(hào)屏蔽模塊在母線上的安裝方式圖。
[0019]圖中，2為母線;4為射頻信號(hào)屏蔽模塊。
[0020]圖6為本發(fā)明的溫度傳感器反饋信號(hào)10:1干擾功率頻率圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明:
[0022]多個(gè)基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器安裝于共母線開關(guān)柜系統(tǒng)中，如圖1。共母線開關(guān)柜并列放置，所有開關(guān)柜共用一根母線。每臺(tái)開關(guān)柜中安裝有多個(gè)溫度測量點(diǎn)。圖2為單個(gè)溫度傳感器單獨(dú)工作時(shí)反饋的帶有溫度信息的射頻信號(hào)功率平率圖。通過對該圖的分析可以得到溫度傳感器的溫度。
[0023]安裝于同一開關(guān)柜中的多個(gè)溫度傳感器，每個(gè)對不同的頻率響應(yīng)，稱為分頻。受制于射頻帶寬的限制，以及溫度傳感器制造工藝和制造成本的制約，溫度傳感器不可能無限分頻。一般溫度傳感器分頻在10到20個(gè)。當(dāng)多臺(tái)共母線開關(guān)柜中安裝超過20個(gè)基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)共母線開關(guān)柜中出現(xiàn)同頻溫度傳感器。
[0024]圖1中I共母線開關(guān)柜外殼金屬鎧裝，可以在一定程度上屏蔽外來射頻干擾。但是共母線開關(guān)柜所有母線連通，射頻信號(hào)可以沿著母線表面?zhèn)鞑ミ_(dá)到相鄰甚至相隔開關(guān)柜。同頻信號(hào)溫度傳感器的干擾問題出現(xiàn)。
[0025]在實(shí)際測量中，由于開關(guān)柜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每個(gè)溫度傳感器的安裝環(huán)境不同，同頻傳感器的信號(hào)干擾問題突出。圖3為基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器反饋信號(hào)1:1干擾功率頻率圖。在圖中兩個(gè)傳感器反饋的信號(hào)強(qiáng)度相同，但是因?yàn)閮蓚€(gè)傳感器溫度不同，因此中心頻率不同。兩個(gè)頻率不同強(qiáng)度相同的反饋信號(hào)疊加形成信號(hào)干擾，溫度測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳變或錯(cuò)誤。
[0026]圖4在圖1的基礎(chǔ)上加裝4射頻信號(hào)屏蔽模塊，該模塊具有高電阻率、且耐高溫的特性，不會(huì)影響開關(guān)柜的正常運(yùn)行。圖5為射頻信號(hào)屏蔽模塊具體安裝方式，該材料包裹于主母線上。該射頻信號(hào)屏蔽模塊可以使特定波段的射頻信號(hào)通過母線表面?zhèn)鞑サ膹?qiáng)度衰減一個(gè)量級。
[0027]在基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾分析裝置中，如果在共母線系統(tǒng)開關(guān)柜中的相鄰開關(guān)柜中有同頻溫度傳感器，其中一個(gè)開關(guān)柜中的溫度傳感器返回信號(hào)到達(dá)相鄰開關(guān)柜中因?yàn)?射頻信號(hào)屏蔽模塊的吸收而衰減一個(gè)量級，與相鄰開關(guān)柜本柜中的溫度傳感器信號(hào)疊加，如圖6所示。圖6可以看出，衰減一個(gè)量級后的鄰柜同頻傳感器信號(hào)遠(yuǎn)弱于本柜中的同頻傳感器信號(hào)，因此不會(huì)對本柜中的溫度測量造成影響。如果同頻溫度傳感器安裝于相隔或更遠(yuǎn)的開關(guān)柜中，信號(hào)干擾影響更小，更不會(huì)對溫度測量造成影響。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)的，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，包括開關(guān)柜、溫度傳感器，其特征在于:它還包括射頻信號(hào)屏蔽模塊，所述開關(guān)柜是共母線系統(tǒng)開關(guān)柜，所述溫度傳感器是基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器，所述共母線系統(tǒng)開關(guān)柜由兩臺(tái)及兩臺(tái)以上開關(guān)柜組成，且這些開關(guān)柜共用母線;所述開關(guān)柜并列安裝在母線上;所述基于聲表面波技術(shù)的多個(gè)溫度傳感器安裝于所述共母線系統(tǒng)開關(guān)柜中；所述射頻信號(hào)屏蔽模塊安裝于所述共母線系統(tǒng)開關(guān)柜中的相鄰開關(guān)柜母線連接處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，其特征在于:所述開關(guān)柜米用金屬外殼。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，其特征在于:所述開關(guān)柜至少包括2臺(tái)，相互為共母線系統(tǒng)開關(guān)柜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，其特征在于:所述溫度傳感器安裝在母線連接處、斷路器動(dòng)靜觸頭、電纜接頭。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，其特征在于:所述射頻信號(hào)屏蔽模塊為具有高電阻率。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于聲表面波技術(shù)開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置，其特征在于:所述射頻信號(hào)屏蔽模塊耐300 V高溫。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種干擾屏蔽裝置，具體的說是涉及一種基于聲表面波技術(shù)的開關(guān)柜測溫干擾屏蔽裝置。包括開關(guān)柜、溫度傳感器、射頻信號(hào)屏蔽模塊；所述開關(guān)柜并列安裝在母線上；所述溫度傳感器安裝于所述開關(guān)柜中；所述射頻信號(hào)屏蔽模塊安裝于相鄰的所述開關(guān)柜母線連接處。本實(shí)用新型可有效阻隔相鄰開關(guān)柜的射頻信號(hào)干擾，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)共母線系統(tǒng)開關(guān)柜中基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器正常工作。本實(shí)用新型的有益效果是：克服基于聲表面波技術(shù)的共母線高壓開關(guān)柜測溫系統(tǒng)中相鄰開關(guān)柜間的同頻信號(hào)干擾問題，實(shí)現(xiàn)基于聲表面波技術(shù)的共母線高壓開關(guān)柜中的溫度傳感器有效工作。
【IPC分類】G01K11/26
【公開號(hào)】CN205373913
【申請?zhí)枴緾N201620140573
【發(fā)明人】徐愛國, 吳俊
【申請人】南京科睿博電氣科技有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年2月24日