[发明专利]一种用于电力开关柜在线监测的温差传感器

说明书

本发明公开了一种用于开关柜在线监测的温差传感器，包括热电发生器、集控模块、电压采样电路和热端温度探头；温差传感器安装于开关柜的柜体表面，并且热电发生器的热端面与开关柜的柜体表面直接接触，从而使得热电发生器的热端面与冷端面产生温度差进而产生输出电压；集控模块，用于通过电压采样电路获取热电发生器的输出电压；热端温度探头，用于检测热电发生器的热端面的温度；集控模块，用于通过热端温度探头获取热电发生器的热端面的温度；集控模块根据温差传感器内预先配置的非介入算法模型、热电发生器的热端面的温度、热电发生器的输出电压计算得出开关柜的集总热源温度。本发明提供的温差传感器安装于开关柜的外部，便于维护和测量。

技术领域

本发明涉及电力设备监测传感器，尤其涉及一种用于电力开关柜在线监测的温差传感器。

背景技术

目前，电力开关柜是保障电力系统安全运行的一种重要设备，主要用于开断或关合电力线路，输送、倒换电力负荷以及将故障线路和设备退出运行等功能。因此，需要对电力开关柜的工作是否正常进行监测，以保证电力系统的安全运行。

常规的开关柜监测，一般是在开关柜的重要部位安装接触式传感器或红外探头传感器进行监测。但是，开关柜在运行过程中是全封闭式的，内部存在长时间的大电流以及高电压，这些传感器的工作会受到大电流以及高电压的影响导致检测数据不准确，同时，这些传感器安装于开关柜内部，当传感器出现问题需要更换时，需要打开开关柜进行更换，在维护时很可能对开关柜造成损坏，导致经济损失。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于电力开关柜在线监测的温差传感器，其能够解决现有技术中将传感器置于开关柜内部对开关柜进行温度监测时存在检测结果数据不准确、后期维护不便等问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种用于电力开关柜在线监测的温差传感器，所述温差传感器包括热电发生器、集控模块、电压采样电路和热端温度探头；热电发生器具有热端面和冷端面；所述温差传感器安装于开关柜的柜体表面，并且热电发生器的热端面与开关柜的柜体表面直接接触，从而使得热电发生器的热端面与冷端面产生温度差进而使得热电发生器产生输出电压；所述集控模块通过电压采样电路与热电发生器电性连接，用于通过电压采样电路获取热电发生器的输出电压；

所述热端温度探头设于热电发生器的热端面与开关柜的柜体表面之间，用于检测热电发生器的热端面的温度；所述集控模块与热端温度探头电性连接，用于通过热端温度探头获取热电发生器的热端面的温度；所述集控模块根据温差传感器内预先配置的非介入算法模型、热电发生器的热端面的温度、热电发生器的输出电压计算得出开关柜的集总热源温度。

进一步地，所述集控模块，用于根据热电发生器的热端面的温度以及热电发生器的输出电压计算得出热电发生器的冷热端面的温差。

进一步地，热电发生器的冷热端面的温差与温度发电片的输出电压满足以下公式：

U_s＝maΔθ₂₃(t),Δθ₂₃(t)＝θ₂(t)-θ₃(t)；

其中，θ₂(t)为热电发生器热端面的温度；θ₃(t)热电发生器冷端面的温度；Δθ₂₃(t)为热电发生器的冷热端面的温差；U_s为热电发生器的输出电压；m为热电发生器中半导体PN结的数量；a为半导体PN结的塞贝克系数，是热电发生器的固有热电特性，为常数；

热电发生器的冷热端面的温差Δθ₂₃(t)为：

进一步地，所述集控模块，用于根据所述非介入算法模型、热电发生器的热端面的温度以及冷热端面的温差计算得出开关柜的集总热源温度；