[发明专利]套管、用于测量温度的系统以及用于将测量组件安装在开关设备中的套管中的方法

说明书

一种套管(100)包括导体(110)和环绕导体(110)的绝缘层(120)。套管(100)还包括被布置在导体(110)与绝缘层(120)之间的槽(130)，并且套管(100)还包括被容纳在槽(130)中并且围绕导体(110)的测量组件(140)，其中测量组件(140)包括至少一个测量装置。每个测量装置包括被配置为测量导体(110)的温度的温度传感器和被配置为传输所测量的温度的无源无线通信模块。能够准确且有效地测量套管(100)的温度，从而提高套管(100)以及电气设备(诸如开关设备)的可靠性和安全性。

技术领域

在此所公开的示例实施例总体上涉及温度测量，并且更具体地涉及套管、用于温度测量的系统、以及用于将测量组件安装在套管中的方法。

背景技术

套管是一种允许电导体安全穿过的绝缘设备，并且套管广泛地用于电气设备中，诸如开关设备或变压器。通常，根据个体需要，套管可以由各种材料制成，诸如瓷器和树脂以及其他材料。如今，树脂材料已经主导了现有的绝缘套管市场，并且已经用于各种类型的套管。套管可以具有各种外观，并且因此套管在材料和设计风格方面都可能有很大差异。

套管是电气设备中的关键组件，因为其主要作用是使高压电流通过接地屏障。任何套管的设计都必须确保绝缘材料的电气强度能够承受穿过导体的穿透电能。由于穿过套管的电压较高，并且套管的温度也可能较高，因此有必要监测套管的运行状态，以确保套管和其中使用套管的电气设备(诸如开关设备)的安全性和功率质量。

传统地，有线热电偶用于测量套管中的导体的温度，这非常不方便。此外，传统方式无法获取套管(诸如开关设备中的套管)中的导体的准确温度，并且测量套管的温度非常昂贵。因此，用于测量套管温度的传统方式是不准确且低效的。

发明内容

在此所公开的示例实施例提出了一种用于使用无源无线测量装置来测量电气设备(诸如开关设备)中的套管的温度的方案。

在第一方面，在此所公开的示例实施例提供了一种套管。该套管包括导体和环绕导体的绝缘层。套管还包括被布置在导体与绝缘层之间的槽。套管还包括被容纳在槽中并且围绕导体的测量组件，并且测量组件包括至少一个测量装置。每个测量装置包括被配置为测量导体的温度的温度传感器和被配置为传输所测量的温度的无源无线通信模块。

如已知的，温度监测对于电气设备(诸如开关设备)来说是很重要的。在传统的方案中，使用有线有源热电偶来测量电气设备(诸如开关设备)中的套管的温度。然而，有线测量方案非常不方便，并且始终需要电池来为测量传感器供电。

如上所述的套管能够解决由于传统的不方便且低效的套管温度测量所导致的问题。更具体地，通过将无源无线测量装置布置在套管中的导体与绝缘层之间的槽中，能够方便且有效地测量套管的温度，同时不会影响套管的正常工作。也就是说，能够在不改变套管外观的情况下测量套管中的导体的温度。以这种方式，由于无源且无线温度测量方案，能够在套管中实现测量装置的灵活布置，并且能够提高套管所在的电气设备的可靠性和安全性。

在一些实施例中，测量组件还包括保持器，该保持器包括用于分别容纳至少一个测量装置的至少一个凹口。以这种方式，测量组件可以可拆卸地组装，并且方便将测量装置放置在靠近套管的导体的位置。此外，在一个测量装置发生故障的情况下，能够方便且迅速地将其替换为新的测量装置。

在一些实施例中，测量组件还包括环绕保持器的半导电层，其中半导电层是热传导的。以这种方式，能够实现电磁场屏蔽。

在一些实施例中，槽被布置在套管的一端处以用于连接开关设备的电缆附件。电缆附件通常具有较高的温度，并且过高的温度会破坏开关设备中的电缆附件的工作稳定性。传统地，有线和有源热电偶很难直接连接到电缆附件以便测量其温度。本公开的实施例能够经由套管来测量电缆附件的温度，并且将测量装置放置在套管的靠近电缆附件的一端处。以这种方式，能够监测连接到套管的电缆附件的温度，并且能够提高开关设备的可靠性和安全性。