[发明专利]真空隔离断路器在线测温系统

说明书

技术领域

本发明属于一种电力系统高压开关器件的温度在线监测系统，尤其是涉及一种真空隔离断路器在线测温系统。

背景技术

电力系统中开关类产品在运行过程中存在发热现象，从而产生高温，这是造成故障的主要原因。目前，在中高压领域，如真空断路器等产生高温的电力系统中，公知的在线测温技术包含三部分：温度传感部分、温度数据处理部分和温度数据显示部分。基于这三部分，在线测温温度的技术有：1、热电偶测温；2、光纤光栅测温；3、红外线测温；4、有源无线测温等。热电偶测温实现在线测温，结构简单，测温技术成熟，用金属导线传输信号，但缺点是绝缘困难；光纤光栅在线测温，利用光纤传递温度信号，光纤具有易折，易断，工程难度大，积累灰尘后易使绝缘性能降低；红外测温采用非接触式，绝缘简单，聚焦困难，价格昂贵，不能实现实时在线监测；有源无线在线测温，采用非接触式，绝缘简单，但电源解决是一个隐患，若采用电池供电，电池使用寿命有限，则需更换电池，若采用小CT(电流感应电源)取电，测小电流时无法获得温度信号。

目前开关柜内触头在线测温方式主要是无线测温方式，是对接触式测温方法的改进，主要是为了解决测温设备与电力系统高低压设备进行电气隔离而产生的一种新型测温方法。目前各开关柜无线测温系统的无线接收装置到后台服务器的连接基本是一样的，主要的区别在于无线测温探头的取电方式、工作原理不同，一般的工作方式有以下几种：

一、电池供电方式，这种测温传感器与无线发射组件装在开关柜的高压带电端，并用高能锂电池进行供电，如果连续工作的话，这种供电方式一般6个月至2年就需要更换电池。但电力系统的运行特点是需要连续不间断的运行，电池失效后，电池的更换是个很大的问题；另一方面，如果工作区的温度过高，锂电池存在爆炸的隐患。

二、采用小CT饱和供电方式，一次回路有电流时，通过一个小CT感应出一个电压电源来供电，当一次回路电流过小时，不能感应出需要的电源电压作为供电电源，这时就不能实时在线监测温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空隔离断路器在线测温系统，能够解决上述问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种真空隔离断路器在线测温系统，包括测温节点、测温装置和数据处理装置，测温节点分布在真空隔离断路器触头上，测温装置包括无源无线声表面波温度传感器和无线天线，无源无线声表面波温度传感器与测温节点相接触，测温装置对测温节点测温，数据处理装置对测温装置所测温度进行处理，并产生射频信号通过无线天线发射至无线声表面波温度传感器。

本发明的有益效果是：将无源无线声表面波温度传感器与测温节点相接触，使得无源无线声表面波温度传感器转换得到的带有温度信息的声表面波信号，可以根据测温节点的温度的变化而变化，因此声表面波信号实时反映出测温节点的温度；再通过数据处理装置处理声表面波信号，可以实时得出测温节点的温度，便于对温度的实时在线监测。由此，本发明的真空隔断断路器在线测温系统，采用无源无线的方式进行信号传递，通过信号的转换和处理实现了在线温度监测，结构简单，无源无线声表面波温度传感器无需安装和更换电池/电源，保证了使用的安全性。

在一些实施方式中，无线天线发射射频信号至无源无线声表面波温度传感器，无源无线声表面波温度传感器反射信号至无线天线，无线天线将反射信号发送至数据处理装置进行处理。由此，数据处理装置产生的射频信号可以经无线天线发射至无源无线声表面波温度传感器，再经无源无线声表面波温度传感器转换为带有温度信号的声表面波信号，该信号通过无线天线传输至数据处理装置进行处理。

在一些实施方式中，测温节点可以包括真空隔离断路器触头的上触头、下触头和开关柜水平母线，开关柜水平母线与真空隔离断路器的馈进线相连接，下触头和上触头均与开关柜水平母线相配合，各测温节点均安装有无源无线声表面波温度传感器。由此，可以对各所需温度监测的部位进行实时监测，方便使用。

在一些实施方式中，无源无线声表面波温度传感器可以包括叉指电极、压电基底和反射栅，叉指电极设于压电基底上，反射栅位于叉指电极的两侧，压电基底与测温节点相接触，压电基底接收无线天线发射的射频信号，反射栅将压电基底接收的射频信号反射至无线天线，叉指电极将信号反射至无线天线。由此，设有压电基底，可以将无线天线输送的射频信号反映为声表面波信号；设有反射栅，可以将受温度影响信息通过声表面波信号进行发射，反射至天线。