CN204988540U - 开关柜无线测温*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关柜无线测温***，包括：测温传感器，采用声表面波传感器，安装在开关柜内温度测量点处且与开关柜的内壁间隔；第一天线，设于开关柜内壁上，且第一天线穿过开关柜的壁体延伸至外部，用于与测温传感器之间发送及接收电磁波信号；读取器，位于开关柜外部，读取器设有至少一个与第一天线连接的天线接口，用于经第一天线发射电磁扫描信号并接收测温传感器返回的电磁波信号，读取器根据测温传感器返回的电磁波信号获取温度信息。本实用新型无线测温方式不仅安装简单，不受设备结构和空间影响，且与读取器之间无线传输，不影响开关柜内的高压绝缘，安全性高，且传感器无需电源，不需要定期更换电池，安装后免维护。

Description

开关柜无线测温***

技术领域

本实用新型涉及温度检测领域，特别地，涉及一种开关柜无线测温***。

背景技术

开关柜在电力***中被广泛应用，是输配电***中的重要设备，承担着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据的重要作用。开关设备因高压断路器动、静触头接触不良，加上长期的大电流、触头老化等因素易致其接触电阻增大，从而导致长时间发热、触头温升过高甚至最终发生高压柜烧毁事故。通过对开关柜内温度连续监测，实现故障的早期报警，当发生故障时，提供及时报警并指明故障点位置，并提供故障分析的详尽监测数据。可以保证开关柜的安全可靠运行。

由于开关柜是密封结构，且处于带电运行状态，目前用于开关柜运行温度监测的技术主要包括常规测温、红外测温、光纤测温和有源无线测温几种。现有的开关柜的测温方式分析如下：

1、常规测温采用常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证；

2、光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，光纤具有易折，易断、不耐高温等特性，且积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低，且受开关柜结构影响，在柜内布线难度较大。另外，光纤测温的成本也相对较高。

3、红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面)，要求被测量点能够在视野内并无遮掩，并且表面干净以确保准确性。

4、有源无线测温，有源的无线温度传感器尺寸通常相对较大并且需经常更换电池，***维护成本较高。同时，电池不适于在高温状态下工作，特别是高于150摄氏度的工作环境。

综上，现有的开关柜测温方式存在绝缘性不够、成本高、安装空间大、可靠性差或者维护难等缺陷，因此，亟需开发一种适用于开关柜工作环境的测温***。

实用新型内容

本实用新型提供了一种开关柜无线测温***，以解决现有的开关柜测温***存在绝缘性不够、成本高、安装空间大、可靠性差或者维护难等缺陷的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种开关柜无线测温***，用于开关柜内部温度的在线监测，开关柜无线测温***包括：

测温传感器，采用声表面波传感器，安装在开关柜内温度测量点处且与开关柜的内壁间隔以绝缘，用于在线检测温度测量点处的温度；

第一天线，设于开关柜内壁上，且第一天线穿过开关柜的壁体延伸至外部，用于与测温传感器之间发送及接收电磁波信号；

读取器，位于开关柜外部，读取器设有至少一个与第一天线连接的天线接口，用于经第一天线发射电磁扫描信号并接收测温传感器返回的电磁波信号，读取器根据测温传感器返回的电磁波信号获取温度信息。

进一步地，测温传感器包括：

安装件，固定于温度测量点处，

声表面波感温器件，连接于安装件上，用于感应温度测量点处的温度；

第二天线，连接于声表面波感温器件，用于接收并传递电磁波信号给声表面波感温器件并发送声表面波感温器件输出的电磁波信号。

进一步地，第一天线包括：天线体、磁力吸盘底座及射频电缆；

天线体经磁力吸盘底座吸附在开关柜内壁上，射频电缆延伸出开关柜的壁体外且与读取器上的天线接口相连，以实现天线体与读取器间的信号传递。

进一步地，射频电缆与开关柜壁体的连接处设有密封接头。

进一步地，读取器的输出端连接有用于数据显示的显示模块。

进一步地，读取器的输出端连接有用于温度报警的报警模块。

进一步地，温度测量点包括但不限于：隔离刀闸触头、导电母排触头。

进一步地，同一开关柜的温度测量点为多个，每个温度测量点分别对应一个测温传感器。

进一步地，读取器同时检测多个开关柜，每个开关柜内均设置一个第一天线，读取器设有多个天线接口，多个第一天线分别经天线接口连接至读取器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型开关柜无线测温***，通过在开关柜内的温度测量点处安装声表面波传感器，且在开关柜内壁上设置第一天线，且第一天线延伸出开关柜壁体外连接读取器，读取器经第一天线发射电磁波扫描信号，位于开关柜内的声表面波传感器接收电磁波并返回带有温度特征的电磁波给第一天线，读取器通过提取声表面波传感器返回的电磁波信号以获取反映开关柜内温度测量点处的温度信息，从而实现了开关柜内温度测量点的无线无源的温度检测，本无线测温方式不仅安装简单，不受设备结构和空间影响，且与读取器之间无线传输，不影响开关柜内的高压绝缘，避免了有线测温方式“爬电”的隐患，安全性高，且传感器无需电源，不需要定期更换电池，安装后免维护。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例开关柜无线测温***的结构示意图。

附图标记说明：

10、测温传感器；

20、第一天线；21、天线体；22、磁力吸盘底座；23、射频电缆；24、密封接头；

30、读取器；

40、显示模块；

50、电源；

60、开关柜。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种开关柜无线测温***，用于开关柜60内部温度的在线监测，本实施例开关柜无线测温***包括：测温传感器10，安装在开关柜60内温度测量点处且与开关柜60的内壁间隔以绝缘，用于在线检测温度测量点处的温度，测温传感器10采用声表面波传感器；第一天线20，设于开关柜60内壁上，且第一天线20穿过开关柜60的壁体延伸至外部，用于与测温传感器10之间发送及接收电磁波信号；读取器30，位于开关柜60外部，读取器30设有至少一个与第一天线20连接的天线接口，用于经第一天线20发射电磁扫描信号并接收测温传感器10返回的电磁波信号，读取器30根据测温传感器10返回的电磁波信号获取温度信息。本实施例开关柜无线测温***工作时，读取器30经第一天线20在开关柜60内发射电磁扫描信号，位于开关柜60内的声表面波传感器接收电磁波并将电磁波转换为内部工作的声表面波，由于声表面波的传播特性与温度有线性特征关系，故读取器30通过第一天线20接收声表面波传感器返回的电磁波信号即可获得温度信息，从而实现对开关柜60内部的温度在线监测。由于声表面波传感器具有“完全无源”及“无线读取”的特点，故为无源无线传感器，本实施例无线测温方式不仅安装简单，不受设备结构和空间影响，且与读取器之间无线传输，不影响开关柜内的高压绝缘，避免了有线测温方式“爬电”的隐患，安全性高，且传感器无需电源，不需要定期更换电池，安装后免维护。

本实施例中，测温传感器10包括：安装件，固定于温度测量点处；声表面波感温器件，连接于安装件上，用于感应温度测量点处的温度；第二天线，连接于声表面波感温器件，用于接收并传递电磁波信号给声表面波感温器件并发送声表面波感温器件输出的电磁波信号。其中，声表面波感温器件经叉指换能器将电磁波转换成内部工作的声表面波；声表面波再经叉指换能器转换成电磁波信号经由第二天线发射出去。本实施例中，温度测量点包括但不限于：隔离刀闸触头、导电母排触头。

本实施例中，第一天线20包括：天线体21、磁力吸盘底座22及射频电缆23；其中，天线体21经磁力吸盘底座22吸附在开关柜60内壁上，射频电缆23延伸出开关柜60的壁体外且与读取器30上的天线接口相连，以实现天线体21与读取器30间的信号传递。由于开关柜60为密封结构，射频电缆23与开关柜60壁体的连接处设有密封接头24。本实施例中，通过SMA的密封接头将射频电缆23连接到开关柜60外。

本实施例中，读取器30安装于开关柜仪表室，且读取器30经第一天线20与开关柜60内多个测温传感器10通信，以对同一开关柜60的多个温度测量点进行温度在线监测，其中，每个温度测量点分别对应至少一个测温传感器10。可选地，参照图1，一个读取器30设有四个天线接口，本实施例中，天线接口ANT1经第一天线20读取测温传感器S1、S3、S5，以对图中左上方的开关柜60内部温度进行监测，天线接口ANT2经第一天线20读取测温传感器S2、S4、S6，以对图中左下方的开关柜60内部温度进行监测，从而实现对多个开关柜内部温度的同时监测。

本实施例中，读取器30连接为其供电的电源50，读取器30的输出端连接有用于数据显示的显示模块40，显示模块40通过RS485接口从读取器30接收温度数据，显示测温传感器编号、温度、信号强度等信息。优选地，读取器30的输出端连接有用于温度报警的报警模块，读取器30根据设定的温度限值经报警模块发出蜂鸣、闪光等报警信号。

从以上的描述可以得知，本实施例开关柜无线测温***具有以下优点：

1、无线通信方式不影响高压绝缘，避免有线方式“爬电”的隐患，安全性高。

2、可靠性高，测温传感器完全无源，不带电池，避免了电池高温***和化学泄露等隐患。

3、安装简单，无源温度传感器体积小，与读取器之间数据无线传输，安装方便灵活，不受设备结构和空间影响。

4、测温实时性好，在线测温，可随时监测设备温度变化。

5、维护方便，传感器完全无源，不需定期更换电池，使用寿命长。安装成功后免维护。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关柜无线测温***，用于开关柜(60)内部温度的在线监测，其特征在于，所述开关柜无线测温***包括：

测温传感器(10)，采用声表面波传感器，安装在所述开关柜(60)内温度测量点处且与所述开关柜(60)的内壁间隔以绝缘，用于在线检测所述温度测量点处的温度；

第一天线(20)，设于所述开关柜(60)内壁上，且所述第一天线(20)穿过所述开关柜(60)的壁体延伸至外部，用于与所述测温传感器(10)之间发送及接收电磁波信号；

读取器(30)，位于所述开关柜(60)外部，所述读取器(30)设有至少一个与所述第一天线(20)连接的天线接口，用于经所述第一天线(20)发射电磁扫描信号并接收所述测温传感器(10)返回的电磁波信号，所述读取器(30)根据所述测温传感器(10)返回的电磁波信号获取温度信息。

2.根据权利要求1所述的开关柜无线测温***，其特征在于，所述测温传感器(10)包括：

安装件，固定于所述温度测量点处，

声表面波感温器件，连接于所述安装件上，用于感应所述温度测量点处的温度；

第二天线，连接于所述声表面波感温器件，用于接收并传递电磁波信号给所述声表面波感温器件并发送所述声表面波感温器件输出的电磁波信号。

3.根据权利要求1所述的开关柜无线测温***，其特征在于，所述第一天线(20)包括：天线体(21)、磁力吸盘底座(22)及射频电缆(23)；

所述天线体(21)经所述磁力吸盘底座(22)吸附在所述开关柜(60)内壁上，所述射频电缆(23)延伸出所述开关柜(60)的壁体外且与所述读取器(30)上的天线接口相连，以实现所述天线体(21)与所述读取器(30)间的信号传递。

4.根据权利要求3所述的开关柜无线测温***，其特征在于，

所述射频电缆(23)与所述开关柜(60)壁体的连接处设有密封接头(24)。

5.根据权利要求1所述的开关柜无线测温***，其特征在于，

所述读取器(30)的输出端连接有用于数据显示的显示模块(40)。

6.根据权利要求5所述的开关柜无线测温***，其特征在于，

所述读取器(30)的输出端连接有用于温度报警的报警模块。

7.根据权利要求1至6任一所述的开关柜无线测温***，其特征在于，

所述温度测量点包括但不限于：隔离刀闸触头、导电母排触头。

8.根据权利要求1至6任一所述的开关柜无线测温***，其特征在于，

同一所述开关柜(60)的温度测量点为多个，每个所述温度测量点分别对应一个所述测温传感器(10)。

9.根据权利要求8所述的开关柜无线测温***，其特征在于，

所述读取器(30)同时检测多个开关柜(60)，每个所述开关柜(60)内均设置一个所述第一天线(20)，所述读取器(30)设有多个所述天线接口，多个所述第一天线(20)分别经所述天线接口连接至所述读取器(30)。