[实用新型]一种高压带电体温度在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度测量装置，具体为一种高压带电体温度在线监测装置。

背景技术

电力设备在运行的过程中由于焦耳发热和介质损耗会导致局部温度的升高，由于长期热积累而产生的局部温度过高是造成电力设备发生故障的重要原因。如电力设备中由于绝缘材料电阻率降低或内部存在局部放电，都会引起损耗的增加和温度的升高，这将会导致绝缘材料的加速老化而造成设备损坏，又如电力设备中存在大量的导体压接连接和插接连接的部位，由于氧化、松动等原因会造成这些部位接触不良，接触电阻增大，当负荷电流通过时会产生局部过热现象，而温度的升高使得氧化加剧，故而接触电阻进一步增大，造成恶性循环，最终导致设备不能正常工作，甚至烧毁。根据国家规程，A级绝缘材料保证可靠运行的最高容许温度为105℃，而金属螺栓连接接头的长期最高工作温度为80℃～105℃(因材质而异)。有此可见，温度是一个表征电力设备运行状况的重要物理量，对其进行测量具有重要的意义。

目前测温方法主要有两种：非接触式测温和接触式测温。红外测温是一种典型的非接触式测温，其明显优点是非接触式测量，不存在电气绝缘问题。但是红外测温探头必须正对被测物体的表面，且与被测物体保持一定的距离才能得到较准确的测量值，故这种方法存在测量盲点，不适用于封闭式的电力设备内温度的测量，且由于成本较高，难以用于多点同时的在线监测。另外红外测温易受环境及周围电磁场的干扰，存在测量精度不高的问题。接触式测温主要采用热电偶、热敏电阻及半导体温度传感器等传感元件。这种测温方法需要温度传感元件与带电体直接接触，然后用金属导线将信号引出，具有精度高、成本低的优点。但由于电力设备的测温点往往有很高的电压，这种接触式测温法中传感元件及金属导线接入后容易影响系统的稳定性，引入不安全因素。

另外一种接触式测温方法是采用光纤作为传感器的分布式光纤测温，即拉曼测温和布里渊散射测温以及光纤光栅测温，其显著优点是解决了电气绝缘的问题，但在目前情况下存在空间分辨力低、测温精度低、影响因素多等缺点，分布式光纤测温系统的测温精度易受光源波动及光纤弯曲的影响，光纤光栅器件除了对温度敏感外，其受物理应力、湿度等外界因素的影响较大，这样影响了其温度测量的精度，同时在很多需要测温的场合，电气距离紧凑，光纤需要盘绕，影响电力系统的安全运行，另外光纤测温的成本相对较高。

因此如何在目前情况下克服各种方法的缺点，提出适合高压带电体的温度测量方法，具有重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种高压带电体温度在线监测装置，该装置能够实现安全、可靠的在线监测高压带电体的温度。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种高压带电体温度在线监测装置，其特征在于，该装置的电路部分主要包括有：

测温探头，该测温探头采用高精度低功耗测温芯片，其感温面紧贴被测带电体；

光电控制/发射电路，该光电控制/发射电路设置在高压带电体侧，它包括光电池，光电池连接有运算放大器，运算放大器和场效应管相连，场效应管连接高温锂电池；还有与测温探头相连的发光二极管；

光电信号处理单元，用于计算还原出被测带电体的温度，该光电信号处理单元设置在低压侧的外部；

测温探头通过屏蔽电缆和光电控制/发射电路相连，光电控制/发射电路的发光二极管通过输出光纤与光电信号处理单元连接，光电信号处理单元通过输入光纤与光电控制/发射电路的光电池连接；

从光电信号处理单元输入的光脉冲触发信号通过输入光纤到光电池接收，经过运算放大器后通过光电控制/发射电路的场效应管开通来控制高温锂电池给测温芯片加电工作，测温芯片输出的电脉冲信号驱动光电控制/发射电路的发光二极管产生光脉冲信号，通过输出光纤到光电信号处理单元，由光电信号处理单元计算还原出被测带电体的温度。

本实用新型具有绝缘耐受强度高、抗干扰能力强、不受周围环境影响和电磁场干扰、安装方便、成本较低等优点，适合用于不同电压等级的场所，如开关柜、配电柜等内部的载流导体、母线排连接处接点、电缆表面以及电力设备的外绝缘等不同部位的温度测量。

附图说明

图1为本实用新型的光电转换、控制电路结构示意图。