[实用新型]基于zigbee网络的高压隔离开关触头温度监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度监测系统，特别是涉及一种基于zigbee网络的高压隔离开关触头温度监控系统，属于一种电力系统的安全保护装置。

背景技术

电力系统中有大量的高压隔离开关，各种电气设备往往需要与隔离开关配合使用。高压隔离开关的触头部分是其关键部位，触头的工作状况直接影响到电网的安全性。触头的失效过程是接触电阻不断增大的过程，在此过程中触头的温度不断升高，发热现象严重，进一步加大了触头的接触电阻。所以对高压隔离开关柜的触头温度实时在线监控就非常的重要。

根据电力系统的安全隔离要求，高压隔离开关的触头上不适合安置任何传感器，这给温度数据的采集造成了一定的难度。同时，高压开关设备处于高电压、大电流、强磁场的工作环境，会给各种检测装置造成极大地干扰，严重影响测量准确性。每台高压隔离开关有六个触点，大量的温度数据经处理后还需要组网上传至计算机建立数据库，这就又提出了智能化数据管理的要求。

如能设计出抗干扰性良好的非接触式触点温度检测硬件电路，并创建基于zigbee局域网络的温度在线监测系统。必将可以大幅降低操作者的劳动强度并能减少安全隐患的产生，相信这也是未来此类设备发展的必然趋势。

目前的很多变电所采用人工巡视，办法是在导电回路各有关部位贴80℃ 示温腊片, 经常监视其熔化情况; 在气候突变时还应进行特巡。一旦发现过热的情况, 应立即采取措施，减少负荷电流,防止进一步发热造成事故，这种人工巡检的方式操作繁琐，容易产生操作失误。

传统的测温方式为接触式测量，不适用于高电压、大电流环境下工作。近些年，在一些有条件的变电所可采用测温仪进行带电测温，由于其价格昂贵且需要人工操作，也不适宜在线监测和自动化控制。而其它测量方法或因结构复杂成本较高，或因工作可靠性较低，没能在生产现场大面积推广。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于zigbee网络的高压隔离开关触头温度监控系统，其为非接触测温装置，是通过红外传感器对高压隔离开关触头温度进行非接触式在线监测，并采用zigbee技术组网，对温度进行数据库管理，其硬件结构简单、成本较低、工作运行稳定，对提高高压开关柜乃至电力系统的运行可靠性都有很大的实用价值。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于zigbee网络的高压隔离开关触头温度监控系统，由红外温度采集点、开关柜检测单元和zigbee无线网络及上位机组成，其特征在于：每个红外温度采集点内嵌红外温度传感器、压频转换电路、安装配件；红外温度采集点安装应对准开关柜主触头后侧的小母排，并保持垂直照射，红外温度采集点与开关柜检测单元采用配线连接；开关柜检测单元内嵌zigbee模块，开关柜检测单元之间与上位机之间为无线数据通讯连接。

所述的压频转换电路外部电压通过R1、C1组成的低通滤波送入到芯片的7管脚，3管脚为输出，并联一个上拉电阻R5，经过光电隔离器件U2后经R6再次上拉后将信号送出。1,6管脚相连并联接C6、R2后接入模拟地;2管脚与电阻R4和电位器HRVA1串联后接入模拟地。5管脚为一个由R3、C7组成的充电电路；8，4管脚分别接工作电压和地。

本实用新型的积极效果如下：为了检验系统的性能，在实验室进行了校正和比对试验。将通电发热稳定后的触头断电，在触头温度降低的过程中测取温度，采用分辨率为1 ℃的水银温度计测出的温度为标准温度，同时记录红外温度传感器实测的温度，实验结果的一组数据见表1。试验结果分析：1从表1 中可以看出，系统的误差在±1.5 ℃以内，符合设计的预期目标，也符合实际需求，能应用于高压开关柜故障报警；2实测温度与标准温度仍存在一定误差，这与红外温度传感器本身及成本等诸多因素有关，但是该误差都是在允许范围之内。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

图2为高精度压频转换电路。

图3为红外温度采集点整体外形图

图4为检测单元控制器硬件框图。

具体实施方式