專利名稱：10kV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
10kV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及斷路器觸臂監(jiān)測(cè)裝置，具體是指一種IOkV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)電力設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)是目前國(guó)內(nèi)外正在研究的一個(gè)非常重要的課題，移開式開關(guān)柜在供電、用電部門中都有大量應(yīng)用，斷路器是開關(guān)柜保證輸配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵部件之一，斷路器正常工作與否關(guān)系著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因斷路器故障引發(fā)的事故已被列入國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施之一。斷路器的動(dòng)、靜觸臂接觸處是易發(fā)熱點(diǎn)，動(dòng)靜觸臂接觸不良、接觸電阻增大是引起斷路器溫度過(guò)高或異常的主因，事故的發(fā)·展需要一個(gè)階段、時(shí)間，若未能及時(shí)獲知此變化，繼續(xù)運(yùn)行，觸臂發(fā)熱溫度超過(guò)規(guī)定值，則會(huì)加劇動(dòng)、靜觸臂接觸處(觸頭)的氧化，氧化結(jié)果又導(dǎo)致接觸電阻值上升，這樣又促使觸臂發(fā)熱而進(jìn)一步溫升，而移開式開關(guān)柜具有密封性不散熱，產(chǎn)生惡性循環(huán)，如果不及時(shí)加以控制，溫升超標(biāo)問(wèn)題不斷加劇，則會(huì)出現(xiàn)諸如觸指熔化脫落、觸臂燒毀、絕緣材料的性能下降等現(xiàn)象，產(chǎn)生高壓放電，生成大量的帶電離子，造成短路致使設(shè)備燒毀，引起停電，最后甚至?xí)鸹鸲l(fā)事故，嚴(yán)重地造成開關(guān)爆炸等惡性事故。斷路器異常則導(dǎo)電回路則處于不正常狀態(tài)，會(huì)使電器材料溫度升高超出規(guī)定范圍，造成電器材料的機(jī)械強(qiáng)度和物理性能等下降，因此觸臂的溫升意味著開關(guān)柜是否處于正常運(yùn)行，必須對(duì)其溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。為了防止斷路器觸臂溫升所產(chǎn)生的事故隱患，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了對(duì)斷路器溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品，但是仍存在一些弊端，比如I、非接觸式紅外測(cè)溫儀，其需要知道被測(cè)目標(biāo)大小、測(cè)量距離、目標(biāo)所處的環(huán)境，而目標(biāo)所處的環(huán)境對(duì)測(cè)溫結(jié)果有很大影響。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下都會(huì)影響測(cè)溫值，并且無(wú)法透過(guò)柜體測(cè)量?jī)?nèi)部設(shè)備，因此只能針對(duì)性用于固定式開關(guān)柜內(nèi)所安裝的斷路器進(jìn)行測(cè)溫，而移開式開關(guān)柜屬于封閉式結(jié)構(gòu)，開關(guān)柜在運(yùn)行中必須關(guān)閉柜門，無(wú)法測(cè)量因而無(wú)實(shí)用性。2、光纖測(cè)溫產(chǎn)品，其具有良好的電絕緣性，能夠隔離開關(guān)柜內(nèi)的高壓，因此光纖連接的溫度傳感器能夠直接安裝到移開式開關(guān)柜內(nèi)的斷路器上，在高電壓、大電流等環(huán)境中準(zhǔn)確測(cè)量斷路器觸臂的運(yùn)行溫度，但光纖測(cè)溫系統(tǒng)復(fù)雜，技術(shù)要求較高，不耐高溫環(huán)境，用于隔離高壓的光纖表面存在受到灰塵污染的機(jī)會(huì)，積累灰塵后易使絕緣性降低，這使得光纖測(cè)溫產(chǎn)品應(yīng)用受到一定程度的限制，另外，溫度傳感器采用有源設(shè)計(jì)，必須使用電池，有爆炸隱患，并且對(duì)于測(cè)量點(diǎn)的安裝不方便，移開式開關(guān)柜在帶電運(yùn)行不能更換電池。有鑒于此，需要一種能夠準(zhǔn)確測(cè)量開關(guān)柜內(nèi)斷路器觸臂溫度，本技術(shù)方案遂由此背景下產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種IOkV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，該裝置采用感應(yīng)取電，自行獲得的工作電源穩(wěn)定可靠而不間斷。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型提供如下解決方案IOkV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括電流互感器、電源轉(zhuǎn)換板、數(shù)字溫度傳感器、無(wú)線編碼發(fā)射模塊、無(wú)線接收解碼模塊、溫度顯示與報(bào)警裝置，電流互感器、電源轉(zhuǎn)換板和無(wú)線編碼發(fā)射模塊均安裝于各相觸臂上，電流互感器感應(yīng)獲取電流并提供次級(jí)電壓給電源轉(zhuǎn)換板，電源轉(zhuǎn)換板給無(wú)線編碼發(fā)射模塊提供電源，各相觸臂在鄰近其梅花爪頭所在的觸臂端部均緊貼有數(shù)字溫度傳感器，無(wú)線編碼發(fā)射模塊讀取數(shù)字溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)并處理成編碼信號(hào)以無(wú)線方式發(fā)射出去，用于接收編碼信號(hào)并將信號(hào)實(shí)時(shí)解碼的無(wú)線接收解碼模塊在其輸出端接溫度顯示與報(bào)警裝置，無(wú)線接收解碼模塊、溫度顯示與報(bào)警裝置均位于所述開關(guān)柜之外，所述電源轉(zhuǎn)換板包括反向并接于電流互感器輸出端的二只大功率鉗位二極管、整流濾波電路和寬電壓穩(wěn)壓電路，并接于電流互感器輸出端的二極管整流橋和二極管整流橋輸出端所接的濾波電容、電解電容構(gòu)成整流濾波電路，該整流濾波電路后接限流電阻、大功率寬電壓穩(wěn)壓管構(gòu)成寬電壓穩(wěn)壓電路，大功率寬電壓穩(wěn)壓管兩端產(chǎn)生的直流電壓給無(wú)線編碼發(fā)射模塊提供穩(wěn)定可靠、不間斷直流電源?！0010]上述無(wú)線接收解碼模塊可接收I 200只無(wú)線編碼發(fā)射模塊的編碼信號(hào)。采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有如下有益效果I、本實(shí)用新型是通過(guò)裝在各相觸臂上的電流互感器感應(yīng)電流后通過(guò)電源轉(zhuǎn)換板供應(yīng)工作電源給無(wú)線編碼發(fā)射模塊，其具有自行獲取電源的功能，電源轉(zhuǎn)換板具有鉗位電路、整流濾波電路、寬電壓穩(wěn)壓電路，保證了自行提供穩(wěn)定可靠的不間斷電源，為無(wú)線編碼發(fā)射模塊所需工作電壓創(chuàng)造穩(wěn)定可靠供電條件，杜絕了在大電流開關(guān)柜內(nèi)安裝電池所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，實(shí)現(xiàn)無(wú)源，且本實(shí)用新型的電源轉(zhuǎn)換板具有發(fā)熱低的特點(diǎn)，數(shù)字溫度傳感器感應(yīng)的溫度真實(shí)影響??；2、本實(shí)用新型采用的數(shù)字溫度傳感器緊貼各相觸臂安裝，測(cè)量點(diǎn)就近易發(fā)熱點(diǎn)，可實(shí)時(shí)感應(yīng)觸臂溫度變化，測(cè)溫快速準(zhǔn)確，無(wú)線編碼發(fā)射模塊抗高溫、高電壓、電磁環(huán)境的干擾能力強(qiáng)，讀取數(shù)字溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后通過(guò)無(wú)線信號(hào)方式通訊，故能解決無(wú)線編碼發(fā)射模塊和與無(wú)線接收解碼模塊之間高低電壓傳輸，絕緣隔離性好，避免有線連接帶來(lái)的高壓竄入危險(xiǎn)，且無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠性高；3、本實(shí)用新型將數(shù)字溫度傳感器、無(wú)線編碼發(fā)射模塊等均安裝在各相的觸臂上，不影響原有的相間絕緣距離，結(jié)構(gòu)緊湊，保障了大電流開關(guān)柜內(nèi)的高壓斷路器原有絕緣性能，使用壽命長(zhǎng)；4、無(wú)線接收解碼模塊可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)接收，能夠在短時(shí)間內(nèi)(幾乎同時(shí))接收多達(dá)200只無(wú)線編碼發(fā)射模塊的編碼信號(hào)并一一進(jìn)行解碼，實(shí)現(xiàn)多發(fā)單收，功效高，大量節(jié)省無(wú)線接收解碼模塊的投入成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

圖I是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型設(shè)置于各相觸臂上的安裝圖；圖3是本實(shí)用新型中的電源轉(zhuǎn)換板的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1、2、3所示，IOkV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括電流互感器Tl、電源轉(zhuǎn)換板3、數(shù)字溫度傳感器4、無(wú)線編碼發(fā)射模塊5、無(wú)線接收解碼模塊6、溫度顯示與報(bào)警裝置7。電流互感器Tl、電源轉(zhuǎn)換板3、無(wú)線編碼發(fā)射模塊5均安裝于各相觸臂I上，各相觸臂I在鄰近其梅花爪頭10所在的觸臂端部均緊貼有數(shù)字溫度傳感器4。電流互感器Tl與電源轉(zhuǎn)換板3通過(guò)高溫導(dǎo)線2連接，電流互感器Tl通過(guò)感應(yīng)一次電流(40A 1000A)轉(zhuǎn)化成二次電流，輸出交流電壓12VAC 3. 2VAC給轉(zhuǎn)換電路板3供電，數(shù)字溫度傳感器4通過(guò)電源線與電源轉(zhuǎn)換板3連接，電源轉(zhuǎn)換板3給無(wú)線編碼發(fā)射模塊5提供電源。所述電流互感器Tl為鐵基納米微晶軟磁材料制成的穿心式微功率電流互感器；電源轉(zhuǎn)換板3能滿足一次電流從40A 1000A大范圍變化的條件下長(zhǎng)期可靠工作，且能承受一次回路電流達(dá)3000A的沖擊短路電流。·[0022]電源轉(zhuǎn)換板3包括鉗位電路、整流濾波電路和寬電壓穩(wěn)壓電路。鉗位電路由反向并接于電流互感器Tl輸出端的大功率鉗位二極管Dl、大功率鉗位二極管D2組成，在大電流時(shí)將交流電壓控制在一定范圍內(nèi)，由四只二極管構(gòu)成的整流橋DO，將交流電轉(zhuǎn)變成脈動(dòng)直流電輸出，整流橋DO的輸入端并接于電流互感器Tl輸出端，濾波由濾波電容、電解電容組成，整流橋DO輸出端接濾波電容Cl、電解電容C2，寬電壓穩(wěn)壓電路由限流電阻Rl和大功率寬電壓穩(wěn)壓管D3組成，該整流濾波電路后接限流電阻R1、大功率寬電壓穩(wěn)壓管D3，大功率寬電壓穩(wěn)壓管D3兩端產(chǎn)生的直流電壓給無(wú)線編碼發(fā)射模塊5提供穩(wěn)定可靠、不間斷直流電源。大功率鉗位二極管Dl、大功率鉗位二極管D2的功率均為5W，大功率寬電壓穩(wěn)壓管D3的功率為1W，小型化的體積均與同規(guī)格二極管的體積相當(dāng)，有利于節(jié)約空間。當(dāng)電壓大于12VAC時(shí)，兩只大功率穩(wěn)壓管Dl、D2交替導(dǎo)通，電壓值鉗位在12VAC內(nèi)，當(dāng)電壓位于12VAC 3. 2VAC時(shí)，大功率穩(wěn)壓管Dl、D2因截止而不起作用，大功率寬電壓穩(wěn)壓管D3工作，以滿足提供穩(wěn)定、不間斷的3. 2DC直流電壓給無(wú)線編碼發(fā)射模塊5供電。本無(wú)線編碼發(fā)射模塊5直接通過(guò)數(shù)據(jù)線連接數(shù)字溫度傳感器4，無(wú)線編碼發(fā)射模塊5在設(shè)定時(shí)間自動(dòng)讀取數(shù)字溫度傳感器4的溫度數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)編碼后通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞絺鬏敵鋈?。位于大電流開關(guān)柜之外的監(jiān)控室則安裝有一套無(wú)線接收解碼模塊6、溫度顯示與報(bào)警裝置7，無(wú)線接收解碼模塊6的輸出端接溫度顯示與報(bào)警裝置7，其中無(wú)線接收解碼模塊6用于將溫度編碼信號(hào)進(jìn)行解碼。當(dāng)無(wú)線編碼發(fā)射模塊5把對(duì)應(yīng)觸臂I上的溫度編碼信號(hào)無(wú)線發(fā)射后，無(wú)線接收解碼模塊6接收相對(duì)應(yīng)信號(hào)以解碼，經(jīng)解碼后顯示在溫度顯示與報(bào)警裝置7上，裝置通過(guò)其內(nèi)置單片機(jī)預(yù)先設(shè)定的告警溫度電量信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，當(dāng)觸臂I的溫度低過(guò)預(yù)先設(shè)定值時(shí)，裝置不工作，一旦觸臂I的溫度高于預(yù)先設(shè)定值時(shí)，裝置報(bào)警，每只開關(guān)柜三相上、下各三只動(dòng)觸臂中只要有一只觸臂出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，裝置能指明具體超溫故障點(diǎn)，使裝置報(bào)警，本實(shí)用新型能夠在一間監(jiān)控室內(nèi)的一套無(wú)線接收解碼模塊6、溫度顯示與報(bào)警裝置7上達(dá)到監(jiān)控多處大電流開關(guān)柜，因此實(shí)現(xiàn)了多發(fā)單收功能。無(wú)線編碼發(fā)射模塊5屬于超低功耗微功率模塊，該模塊提供多個(gè)頻道的選擇，可在線修改串口速率，收發(fā)頻率，發(fā)射功率，射頻速率，發(fā)射間隔，以及數(shù)字傳感器類型等各種參數(shù)，可在2. I 3. 6VDC電壓范圍內(nèi)工作，在IOdBm發(fā)射功耗僅為14mA，不會(huì)對(duì)其它電子設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，且在大電流開關(guān)柜正常運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行有效可靠的無(wú)線發(fā)射；無(wú)線接收解碼模塊6和溫度顯示與報(bào)警裝置7相連市電220VAC，并經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓后給無(wú)線接收解碼模塊6、溫度顯示與報(bào)警裝置7提供工作電源，無(wú)線接收解碼模塊6是高度集成半 雙工微功率模塊，采用高性能射頻芯片S14432，采用高效的循環(huán)交織糾檢錯(cuò)編碼，抗干擾和靈敏度高，模塊提供了多個(gè)頻道的選擇，可在線修改串口速率，射頻速率等各種參數(shù)，可以完成多發(fā)單收。本實(shí)用新型可適用于IOkV大電流移開式或固定式開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度監(jiān)控領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.IOkV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括電流互感器、電源轉(zhuǎn)換板、數(shù)字溫度傳感器、無(wú)線編碼發(fā)射模塊、無(wú)線接收解碼模塊、溫度顯示與報(bào)警裝置，電流互感器、電源轉(zhuǎn)換板和無(wú)線編碼發(fā)射模塊均安裝于各相觸臂上，電流互感器感應(yīng)獲取電流并提供次級(jí)電壓給電源轉(zhuǎn)換板，電源轉(zhuǎn)換板給無(wú)線編碼發(fā)射模塊提供電源，各相觸臂在鄰近其梅花爪頭所在的觸臂端部均緊貼有數(shù)字溫度傳感器，無(wú)線編碼發(fā)射模塊讀取數(shù)字溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)并處理成編碼信號(hào)以無(wú)線方式發(fā)射出去，用于接收編碼信號(hào)并將信號(hào)實(shí)時(shí)解碼的無(wú)線接收解碼模塊在其輸出端接溫度顯示與報(bào)警裝置， 無(wú)線接收解碼模塊、溫度顯示與報(bào)警裝置均位于所述開關(guān)柜之外，其特征在于所述電源轉(zhuǎn)換板包括反向并接于電流互感器輸出端的二只大功率鉗位二極管、整流濾波電路和寬電壓穩(wěn)壓電路，并接于電流互感器輸出端的二極管整流橋和二極管整流橋輸出端所接的濾波電容、電解電容構(gòu)成整流濾波電路，該整流濾波電路后接限流電阻、大功率寬電壓穩(wěn)壓管構(gòu)成寬電壓穩(wěn)壓電路，大功率寬電壓穩(wěn)壓管兩端產(chǎn)生的直流電壓給無(wú)線編碼發(fā)射模塊提供穩(wěn)定可靠、不間斷直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IOkV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述無(wú)線接收解碼模塊可接收I 200只無(wú)線編碼發(fā)射模塊的編碼信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開10kV大電流開關(guān)柜高壓斷路器觸臂溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，包括均安裝于各相觸臂上電源轉(zhuǎn)換板、給電源轉(zhuǎn)換板供電的電流互感器、數(shù)字溫度傳感器、無(wú)線編碼發(fā)射模塊以及均位于開關(guān)柜之外無(wú)線接收解碼模塊、溫度顯示與報(bào)警裝置，無(wú)線編碼發(fā)射模塊讀取數(shù)字溫度傳感器溫度數(shù)據(jù)并處理成編碼信號(hào)以無(wú)線發(fā)射，接收編碼并解碼的無(wú)線接收解碼模塊與溫度顯示與報(bào)警裝置相連，電源轉(zhuǎn)換板包括反向并接于電流互感器輸出端上的二只大功率鉗位二極管、并接于電流互感器輸出端的整流濾波電路，該整流濾波電路后接限流電阻、大功率寬電壓穩(wěn)壓管構(gòu)成的寬電壓穩(wěn)壓電路，本實(shí)具有感應(yīng)取電、自行獲得的工作電源穩(wěn)定可靠、不間斷地為無(wú)線編碼發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)源供電。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202757697SQ20122033818
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月7日
發(fā)明者尹志浩, 陳超, 任曉英 申請(qǐng)人:嵊州市電力公司