[发明专利]具有悬浮自供电的开关柜触点无线测温装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于配电系统的无线测温装置，更特别地说，是指一种对输配电系统中开关的导电触头、连接端头和母线的工作温度进行在线检测的具有悬浮自供电的无线测温装置。

背景技术

中低压开关柜、柱上开关和高压GIS接触部位过热现象已成为开关柜故障的常见隐患，由于开关柜体的密闭性，在负荷较重尤其接触不良时，会出现接触处温度升高，接触电阻增加，温度进一步升高的恶性循环，直接影响绝缘件的性能及设备寿命，甚至出现燃烧爆炸事故，极大地降低了设备的安全运行可靠性

公告日2009年8月26日，授权公告号为CN 100533081C的中国专利公开了一种“开关柜触点温度监测报警系统”，其由一个开关柜温度检测电路、多个开关柜触点温度检测电路、对应的上位机和远方监控中心组成(如图1所示)；其中开关柜触点温度检测电路由供电单元、温度传感器、信号检测微处理器组和数据发送蓝牙模块组成(如图2所示)，上位机由数据接收蓝牙模块、数据处理微处理器组、数据显示报警单元、数据通讯口和电源组成；上位机对接收到的触点温度数据、开关柜空气温度数据和开关柜环境温度数据进行分析、处理后送到数据显示报警单元和数据通讯口，通过网络传输至远方监控中心。

现有开关柜触点温度检测电路在母线电流过大时，易造成高压冲击，以至于损坏供电单元。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有悬浮自供电的开关柜触点无线测温装置，该装置利用电磁耦合方式来获得工作用电压，并对感应线圈输出的电压进行过压、过流及短路保护，从而实现了开关柜触点无线测温的悬浮自供电。

本发明的一种具有悬浮自供电的开关柜触点无线测温装置，该装置包括有供电单元、温度传感器、信号检测微处理器和数据发送模块，所述的供电单元包括有悬浮感应模块和电源管理模块；

母线在工作状态下产生的磁场B(t)＝{B_ρ(t)，B_z(t)}通过悬浮感应模块进行电压感应处理后输出耦合交流电压V_交流(t)给电源管理模块；B_ρ(t)表示采样时间周期t内的横向磁场分量，B_z(t)表示采样时间周期t内的纵向磁场分量；

耦合交流电压V_交流(t)经电源管理模块进行过压、过流及短路保护处理后输出工作用直流电压V_直流(t)；所述的工作用直流电压V_直流(t)能够为信号检测微处理器和数据发送模块进行供电。

所述悬浮感应模块包括有横向磁场改变单元(11)、第一聚磁单元(12)、磁饱和保护单元(13)、纵向磁场改变单元(21)、第二聚磁单元(22)、磁感应积分回路单元(10)、电磁感应单元(20)、过电压饱和保护单元(31)、短路保护单元(32)和低压磁滞补偿单元(33)；

横向磁场改变单元(11)用于接收采样时间周期t内的横向磁场分量B_ρ(t)，并对B_ρ(t)采用磁通连续性原理进行聚磁分布改变处理，得到横向一级磁场强度B₁₁；

第一聚磁单元(12)用于对横向一级磁场强度B₁₁进行磁场矢量累加处理，得到横向二级磁场强度B₁₂；

磁饱和保护单元(13)用于对横向二级磁场强度B₁₂依据磁滞回线进行处理，得到限值磁场强度B₁₃；

纵向磁场改变单元(21)用于接收采样时间周期t内的纵向磁场分量B_z(t)，并对B_z(t)利用聚磁特性进行磁场分布改变处理，得到纵向一级磁场强度B₂₁；

第二聚磁单元(22)用于对纵向一级磁场强度B₂₁进行磁场矢量累加处理，得到纵向二级磁场强度B₂₂；

磁感应积分回路单元(10)初始时对接收的限值磁场强度B₁₃和纵向二级磁场强度B₂₂进行矢量叠加处理，得到初始似稳磁场强度B_初始-10；