CN102403666A - 可在线测量柜内温度的开关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可在线测量柜内温度的开关设备，包括柜体，柜体内设有温度测量单元，柜体内还设有柔性线路板单元，温度测量单元采集的信号通过柔性线路板单元发射输出；它还包括发电单元，分别与温度测量单元和柔性线路板单元电连接；上述各单元均安装在触头上。本发明具有工作稳定、造价低、装配简单、测温效果好的特点。
Description
技术领域
本发明属于电气设备技术领域，具体地说，涉及一种可在线测量柜内温度的开关设备。
背景技术
现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。作为目前普遍使用的手车式开关设备由于断路器与开关设备之间采用插头联接，当小车与开关设备因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良，接触电阻增大，出现触头温升过高，甚至烧毁停电，这些现象在大电流开关设备如进线柜上尤为突出，且影响极大。电力系统开关设备在长期运行过程中常出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动，触点和母线排连接处老化等问题，造成设备过热甚至出现严重事故。可见，对于开关设备的运行来说，及时了解其内部温度变化情况是十分重要的。可是，由于开关设备内有裸露高压，空间封闭狭小，无法进行人工巡查测温，传统的测温方式都无法有效地解决这个问题。
现有的开关设备触头测温主要有以下几种方式：（1）普通测温：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）红外测温：红外成像仪无法透过柜门测量内部设备，开关设备运行时必须关闭柜门，导致红外方式无法测量。
(3)光纤测温：光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感器安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感器间用光纤连接。光纤具有易折，易断、不耐高温。积累灰尘后易使绝缘性降低，且在柜内布线难度较大，造价高。
（4）温度测量环：因手车式断路器触头空间有限，测量环外形尺寸大，安装困难。另外不同型号规格的断路器触头尺寸不同，安装环的通用性不高，给它的安装和应用带来了很大的局限性。温度测量环供电采取电流互感器从母线中求电流，但存在母线电流不稳定、过电压和过电流会对取能电源带来损坏等缺点，因此需要大量的稳压和保护措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用稳定的、可在线测量柜内温度的开关设备。
为此，本发明所采用的技术方案是这样的：一种可在线测量柜内温度的开关设备，包括柜体，柜体内设有温度测量单元，柜体内还设有柔性线路板单元，温度测量单元采集的信号通过柔性线路板单元发射输出；它还包括发电单元，分别与温度测量单元和柔性线路板单元电连接；上述各单元均安装在触头上。
所述温度测量单元由外框和温度传感器组成，外框采用不锈钢材料制成，具有蓄热量小、温度延时小的优点；外框与温度传感器之间还设有的密封层，密封层采用具有良好导热性能的密封胶制成；所述温度传感器上安接有一引线，通过该引线输出采集信号。
所述柔性线路板单元由柔性线路板和无线发射芯片组成，无线发射芯片安装在柔性线路板上，温度测量单元采集的信号通过无线发射芯片发射输出。
所述发电单元由热源管、温差发电芯片和铝质散热器组成，温差发电芯片分别与温度传感器、无线发射芯片电连接；热源管与铝质散热器之间还具有隔热层，隔热层中装有换能器。
本发明的工作原理是这样的：温差发电芯片利用触头产生的热量进行发电，分别向温度测量单元和柔性线路板单元输出电能；温度测量单元利用温度传感器对触头的温度信息进行采集，并通过引线将所采集的信号送入无线发射芯片，无线发射芯片经芯片内部处理后将温度信号无线传输出去。
与现有技术相比，本发明具有工作稳定、造价低、装配简单、测温效果好的特点，特别是柔性线路板可以任意弯曲安装在任意外形的触头上，可大大提高设备的使用普遍性；并且，温度测量单元和柔性线路板单元工作所需的电能都是由发电单元供给的，所以温度测量单元和柔性线路板单元在工作的过程中，不会受母线电流不稳定、过电压和过电流的影响，从而可大大加强设备的使用稳定性，能提供更加准确、有效的触头温度信息。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明做进一步详细的描述。
图1是本实施例结构示意图。
图2是温度测量单元结构示意图。
图3是发电单元的结构示意图。
图4是柔性线路板单元结构示意图。
具体实施方式
参见附图。本实施例包括柜体，柜体内设有温度测量单元1、发电单元4和柔性线路板单元，三个单元均安装在触头14上。
所述温度测量单元1由一外框3和一温度传感器6组成，外框3采用不锈钢材料制成，外框3与温度传感器6之间具有良好导热性能的密封胶层7；温度传感器6由引线8与柔性线路板单元相连接，并通过引线8输出采集信号。
发电单元4由一热源管13、温差发电芯片12和铝质散热器11组成，温差发电芯片12分别与温度测量单元1、柔性线路板单元电连接；热源管13与铝质散热器11之间具有隔热层10，隔热层10中装有换能器9，换能器9可通过导线将稳压模块的输出接到外部。
柔性线路板单元由柔性线路板2、无线发射芯片及外围电路组成，柔性线路板2由热缩套管5固定在触头14上；无线发射芯片安装在柔性线路板2上，由引线8与温度传感器6相连。
本实施例的工作原理是这样的：温差发电芯片12利用触头14产生的热量进行发电，分别向温度测量单元1和柔性线路板单元输出电能；温度测量单元1利用温度传感器6对触头的温度信息进行采集，并通过引线8将所采集的信号送入无线发射芯片，无线发射芯片经芯片内部处理后将温度信号无线传输出去。
Claims (6)
1.一种可在线测量柜内温度的开关设备，包括柜体，柜体内设有温度测量单元，其特征在于：柜体内还设有柔性线路板单元，温度测量单元采集的信号通过柔性线路板单元发射输出；它还包括发电单元，分别与温度测量单元和柔性线路板单元电连接；上述各单元均安装在触头上。
2.如权利要求1所述的可在线测量柜内温度的开关设备，其特征在于：所述温度测量单元由外框和温度传感器组成，外框与温度传感器之间还设有密封层，所述温度传感器上安接有一引线，通过该引线输出采集信号。
3.如权利要求1或者2所述的可在线测量柜内温度的开关设备，其特征在于：所述柔性线路板单元由柔性线路板和无线发射芯片组成，无线发射芯片安装在柔性线路板上，温度测量单元采集的信号通过无线发射芯片发射输出。
4.如权利要求3所述的可在线测量柜内温度的开关设备，其特征在于：所述发电单元由热源管、温差发电芯片和铝质散热器组成，温差发电芯片分别与温度传感器、无线发射芯片电连接；热源管与铝质散热器之间还具有隔热层，隔热层中装有换能器。
5.如权利要求2所述的可在线测量柜内温度的开关设备，其特征在于：外框采用不锈钢材料制成。
6.如权利要求2所述的可在线测量柜内温度的开关设备，其特征在于：密封层采用具有良好导热性能的密封胶制成。
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