[发明专利]基于声表面波技术开关柜测温干扰屏蔽装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种干扰屏蔽装置，具体的说是涉及一种基于声表面波技术开关柜测温 干扰屏蔽装置。

背景技术

在国家智能电网建设中，输配电系统中关键连接点的温度监测一直以来都受到足够 的重视，国内外已有很多厂家提出了经济合理的解决方案。目前市场上主要采用红外测 温、光纤测温、有源无线测温等解决方案，但是这些方案各自存在缺陷：红外测温不能 在线测量，需要巡检；光纤测温布线困难，长时间工作后有爬电风险；有源无线测温需 要在高压接触点使用电池，更换麻烦，存在使用风险。

目前一种基于声表面波(SAW：SurfaceAcousticWave)技术的无源无线温度传感 器被应用于电力系统高压连接点的温度测量。使用该无源无线测温方案可以克服红外测 温、光纤测温、有源无线测温的缺点。无源无线温度测量系统中的天线与无源无线温度 传感器之间采用射频信号通讯，实现无线传输。无源无线温度传感器利用接触晶体的物 理特性测量温度，无需供电。只要通过分析器分析无源无线温度传感器返回的带有温度 信息的射频频率，就可以得到接触点的温度。

由于声表面波技术的温度传感器采用无源无线的方式被动工作，因此它们只能接受 和反馈模拟信号。如果在同一空间内存在多个温度测量点，多个温度传感器必须通过分 频的方式同时工作(即同一空间内的不同温度传感器对不同频率的射频信号进行响应)。 在实际操作中，受制于射频带宽以及制造工艺成本的限制，温度传感器的分频数量有限， 目前实际应用中传感器分频个数在10到20之间。在基于声表面波技术的无源无线测温模 块应用于共母线开关柜系统中，每个开关柜可能需要安装九个甚至更多的温度测量点， 在此前提下，相邻开关柜必然出现同频率温度传感器。开关柜外壳一般采用金属铠装， 在一定程度上可以屏蔽相邻开关柜间的信号干扰。但是在共母线开关柜系统中，一排开 关柜的主母线连通，某一开关柜中的射频信号可以沿着主母线表面传播到相邻开关柜， 影响相邻开关柜中同一频率温度传感器的工作。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的是提供一种基于声表面波技术开关柜测温 干扰屏蔽装置。该装置包括共母线系统开关柜、基于声表面波技术的多个温度传感器、 射频信号屏蔽模块。

基于声表面波技术的多个温度传感器直接安装于共母线开关柜中用于关键连接点 的温度测量。如果共母线系统开关柜中安装的温度传感器个数不超过该温度传感器的分 频个数，可以通过不同的激发频率区分所有温度传感器，且这些温度传感器不存在同频 信号干扰问题。一般共母线系统开关柜在同一母线上有四台以上开关柜，这些开关柜中 需要在母线连接处、断路器动静触头、电缆接头安装温度传感器进行温度测量，每个接 头有三相，所以每台开关柜的温度测量点达到甚至超过九个。受制于公用频段带宽和温 度传感器制造工艺成本的限制，相邻开关柜中可能会出现同频温度传感器。由于共母线 开关柜中母线连通，所以基于声表面波技术的同频温度传感器发回的反馈信号必然存在 干扰。

本发明是通过以下技术方案实现的，基于声表面波技术开关柜测温干扰屏蔽装置， 在共母线系统开关柜使用基于声表面波技术的温度传感器进行温度测量时，在相临开关 柜的母线连接处安装一种具有高电阻率的耐高温材料作为射频信号屏蔽模块。该射频信 号屏蔽模块可以使任一共母线开关柜中的一定频段的射频信号传输到相邻开关柜时强 度衰减一个量级。加装该射频信号屏蔽模块后，基于声表面波技术的温度传感器即使在 相邻开关柜中出现同频温度传感器，从任意开关柜的同频信号传输到另一开关柜后的强 度都已衰减一个量级以上，不会对另一开关柜的同频传感器测量造成影响。

基于声表面波技术开关柜测温干扰屏蔽装置，包括开关柜、温度传感器、射频信号 屏蔽模块；开关柜并列安装在母线上；开关柜采用金属外壳。至少包括2台，相互为共 母线系统开关柜。

温度传感器安装于开关柜中，安装在母线连接处、断路器动静触头、电缆接头。射 频信号屏蔽模块安装于相邻的开关柜母线连接处。

本发明利用具有高电阻率的耐高温材料作为射频信号屏蔽模块，其绝缘性能与开关 柜母线绝缘套管一致。该屏蔽模块可以在不超过300℃条件下长时间工作。将该材料安 装于开关柜中不改变开关柜现有结构，不影响开关柜现有性能。