[发明专利]无源无线温度传感器

说明书

技术领域

本发明无源无线温度传感器，属于变电站设备温度监测装置技术领域。

背景技术

电网安全生产不仅是一个庞大而复杂的系统工程，而且是电力公司乃至全社会改革、发展和稳定的基础，是未来我国乃至全世界智能电网发展的重中之重，国务院于2006年2月发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和国家电网于4月19日发布《国家电网公司绿色发展白皮书》等一系列重要文件中，智能电网安全保障已经纳入国家重大优先发展和着手实施的主题。

变电站内的各设备在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致事故发生，电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节，在持续扩大供电同时给电网电器设备带来一系列的安全问题，为尽可能的避免各类电力事故，电力设备安全运营实时监控的任务迫在眉睫。

电网设备中的触头和接头的电网安全的一个重要隐患，现有统计结果表明，故障其主要发生在如下位置：一、开关柜中动、静触头故障，开关柜作为一种广泛运用的电力设备，开关柜是输配电系统中的重要设备，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故障；二、电缆接头故障，随着运行时间的延长、压接头的松动、绝缘老化、以及局部放电、高压泄漏等，将引起发热和温度的升高，温度的升高将使这些状况进一步恶化，这将促使温度进一步提升，这一恶性循环的结果就引发短路放炮，甚至火灾。

为解决这一难题，从测温原理上通常有几种方式，从传输角度来说，包括有线和无线数据传输方式。

一、常规测温方式：常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式的缺点在于无法无线无源，需要金属导线传输信号，无法独立无线工作，绝缘性能不能保证，即使采用无线发送模块，在电网的磁场、电场和热场复杂情况下，抗干扰能力弱而无法正常工作。

二、光纤测温：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，积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低，光纤属于有线方式，会破坏既有设备构架，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。

三、红外测温：红外测温为非接触式测温，在变电站套管、避雷器、母线等设备的温度监测中应用较多，但由于高压开关柜内部结构复杂，元件互相遮挡较多，通过红外图谱间接获取温度数据其准确性不能满足要求，对红外图谱的计算机识别技术水平还不能替代人工识别，自动化程度不高，同时红外热像仪的成本较高，不利于推广使用；另外红外测温易受环境及周围的电磁场干扰，由于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，因此使用红外成像仪对其进行温度测量时有死角出现，无法全部监测到；红外成像仪进行测量必须要工作人员拿着仪器到现场进行测量，无法实现远程、实时监测，浪费大量的人力；在对户外的刀闸等进行监测时，由于距离较远，成本较高，遇到冰雪天气，使得该设备监测失效。

四、有源无线测温：有源的无线温度传感器尺寸通常相对较大且需经常更换电池，系统维护成本较高，同时，电池不适于在高温状态下工作，温度过高会影响电池正常工作，最终影响测量精度，甚至会出现误报警；另外当电池电量不足时，会出现误报警的现象，影响监测精度；另外目前大部分的无线传感器采用的天线均为普通的吸盘天线，这种天线由于其外形原因，在用于开关柜内的触点温度监测时，无法实现在手车柜内的安装。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种方便变电站设备触点温度监测的装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：无源无线温度传感器，包括：叉指换能器、反射栅、压电基片和传感器天线，所述叉指换能器和反射栅设置在压电基片上，所述传感器天线与叉指换能器电连接，所述叉指换能器、反射栅、压电基片和传感器天线封装在传感器外壳内。

所述传感器外壳上设置有安装件。

所述安装件为音叉型安装件，或者为金属圆环，或者为扎带。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：