用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置制造方法及图纸

一种用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，包括机壳、及封装在机壳内部的取能电路、主供电电路、无线发送模块、温度检测模块、控制电路，所述主供电电路与无线发送模块连接，以为无线发送模块提供工作电压，所述温度检测模块与无线发送模块连接，以将温度检测模块检测到的温度数据通过无线发送模块发送出去，所述控制电路设置在主供电电路的正极输入端与取能电路的输出端之间，以对主供电电路进行切断或导通的间歇式控制，本发明专利技术的技术方案一方面采用超低功耗电压比较器、超低功耗蓝牙4.2无线模块使得测温装置的静态功耗达到最小，另一方面由于这种取能控制电路在系统静态时切断负载，使得系统功耗进一步降低。

Electric field induction energy taking temperature measuring device for 10kV switch ring net cabinet

A switch ring counter to electric field induction temperature measuring device for 10kV, which comprises a casing, and encapsulated in the interior of the housing to the main circuit, power supply circuit, wireless transmission module, temperature detection module, control circuit, the main power supply circuit is connected with the wireless transmission module, wireless transmission module that provides working voltage, the the temperature detection module is connected with the wireless transmission module, the temperature detection module detects the temperature data sent through the wireless transmission module, the control circuit is arranged between the output end of the circuit and the input end of the main power supply circuit in the anode, with intermittent cutting or conduction control of the main power supply circuit, hand the technical scheme of the invention adopts an ultra low power voltage comparator, ultra low power Bluetooth 4.2 wireless module makes the static power consumption of the temperature measuring device reaches the minimum, the other In addition, the power consumption of the control circuit is further reduced when the system is static and the load is cut off.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统中温度监测
，尤其涉及一种用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置。
技术介绍
申请号为2012104106839的专利中，公开一种采用电场感应供电的隔离开关触点温度在线测量和无线传输装置，该专利的感应电路包括高压电场感应取能电路、脉冲放电电路、温度测量和无线传输电路。该专利中的储能及控制电路由半导体开关、降压脉冲变压器、二极管及大容量储能电容构成，其体积大、耗能高，而且该控制电路处于长期导通状态，进一步增加了能耗，所以该装置只能限制于110kV及以上电压等级的电力系统，以及电场感应取得的能量相对较大的场合。
技术实现思路
有必要提出一种体积小、能耗低、间歇性智能控制的、用于10kV电压等级的用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置。一种用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，包括机壳、及封装在机壳内部的取能电路、主供电电路、无线发送模块、温度检测模块、控制电路，所述机壳悬浮固定在电力线的高压侧，机壳的底板为金属感应极板，所述取能电路的一个输入端与所述电力线的高压侧连接，取能电路的另一个输入端与所述金属感应极板连接，取能电路的两个输出端分别与主供电电路的正极输入端和负极输入端连接，所述主供电电路与无线发送模块连接，为无线发送模块提供工作电压，所述温度检测模块的测温端穿过所述机壳以靠近电力线，用于检测电力线的温度，所述温度检测模块与无线发送模块连接，以将温度检测模块检测到的温度数据通过无线发送模块发送出去，所述控制电路设置在主供电电路的正极输入端与取能电路的输出端之间，以对主供电电路进行切断或导通的间歇式控制。优选的，所述控制电路包括电压比较电路、辅助供电电路、主开关电路，所述辅助供电电路包括电压跟随器、供电电阻分压器、供电电容，供电电阻分压器将取能电路的输出电压进行分压，所述电压跟随器跟随供电电阻分压器分压后的电压，并将分压后的电压钳位至所述供电电容，所述供电电容提供所述电压比较电路的工作电压，所述电压比较电路包括电压比较器、第一电阻分压器、第二电阻分压器，所述电压比较器包括电源输入端、基准电压输出端、负输入端、正输入端、控制输出端，所述电源输入端与所述供电电容连接，基准电压输出端连接第一电阻分压器，第一电阻分压器连接负输入端，以将经过第一电阻分压器分压后的电压输入至负输入端，第二电阻分压器连接所述供电电容，所述正输入端连接所述第二电阻分压器，以将经过第二电阻分压器分压后的电压输入至正输入端，所述控制输出端连接所述主开关电路，所述主开关电路连接在取能电路的输出端与主供电电路的输入端之间，以通过主开关电路对主供电电路进行切断或导通的间歇式控制。优选的，所述第一电阻分压器包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻、第三电阻，第三电阻的阻值远大于第一、第二电阻的阻值，经过第二电阻和第三电阻分压后的电压输入至所述电压比较器的负输入端。优选的，所述电压比较电路还包括第一开关，第一开关为一MOSFET，第一开关的栅极与所述电压比较器的控制输出端连接，第一开关的源极接地，第一开关的漏极连接在第二电阻与第三电阻之间，以使第一开关导通后，第三电阻对地短接。优选的，所述电压比较电路还包括第二开关和放电电阻，第二开关为一MOSFET，第二开关的栅极与所述电压比较器的控制输出端连接，第二开关的源极接地，第二开关的漏极通过放电电阻连接在供电电容与电压比较器的电源输入端之间，以通过放电电阻来控制供电电容放电的时间，使得供电电容较长时间的为比较器供电。优选的，所述电压比较电路还包括第三电阻分压器，第三电阻分压器包括第八电阻和第九电阻，第九电阻的阻值大于第八电阻的阻值，以使经过第九电阻分压后的电压小于控制输出端输出的电压，所述第一开关的栅极和第二开关的栅极连接在第八电阻和第九电阻之间，以使第一开关的栅极和第二开关的栅极的开启电压能在比较器供电电压较低时输出的不正常的高电平不会将其导通，而在比较器正常输出高电平时其能很好的导通。优选的，所述辅助供电电路还包括一个二极管，所述二极管连接在供电电容与电压跟随器之间。优选的，所述取能电路包括整流桥和储能电容，所述整流桥一个输入端与所述电力线的高压侧连接，整流桥的另一个输入端与所述金属感应极板连接，整流桥的两个输出端连接所述储能电容，所述储能电容的两端连接主供电电路的正极输入端和负极输入端连接。优选的，所述主供电电路包括正极导线、负极导线、线性稳压器，正极导线连接在储能电容与线性稳压器之间，负极导线接地，所述无线发送模块包括蓝牙模块，温度检测模块为一温度传感器。本专利技术的有益效果为：1、巧妙的电压滞回比较器的设计，在配合三个放电MOSFET开关，实现了开关环网柜高压电场感应取能测温节点全系统工作控制，通过收集电场感应能量为整个装置供电，完成了温度测量和无线发送的功能，实现了整个装置的静态低功耗和电能的充分利用，这在目前的开关环网柜温度测量装置控制电路中并没有出现过。2、这种简单的控制电路适用于任何电容储能工作系统，有利于减少系统的功耗和实现储能电容充分放电。3、本专利技术的技术方案一方面采用超低功耗电压比较器、超低功耗蓝牙4.2无线模块使得测温装置的静态功耗达到最小，另一方面由于这种取能控制电路在系统静态时切断负载，使得系统功耗进一步降低，这就为高压电场感应取能方式带来了很大的优势，即可以用小面积的感应极板就可以在相同的时间内取得系统工作需要的能量，由于这种高压电场感应取能测温控制电路使得开关环网柜测温装置体积做到了很小。附图说明图1为用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置的电路图。图中：电力线10、金属感应极板20、取能电路30、主供电电路40、正极导线41、负极导线42、线性稳压器43、无线发送模块50、温度检测模块60、控制电路70、电压比较电路71、电压比较器711、辅助供电电路72。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。参见图1，本专利技术实施例提供了一种用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，包括机壳、及封装在机壳内部的取能电路30、主供电电路40、无线发送模块50、温度检测模块60、控制电路70，机壳悬浮固定在电力线10的高压侧，机壳的底板为金属感应极板20，取能电路30的一个输入端与电力线10的高压侧连接，取能电路30的另一个输入端与金属感应极板20连接，取能电路30的两个输出端分别与主供电电路40的正极输入端和负极输入端连接，主供电电路40与无线发送模块50连接，以为无线发送模块50提供工作电压，温度检测模块60的测温端穿过机壳以靠近电力线10，用于检测电力线10的温度，温度检测模块60与无线发送模块50连接，以将温度检测模块60检测到的温度数据通过无线发送模块50发送出去，控制电路70设置在主供电电路40的正极输入端与取能电路30的输出端之间，以对主供电电路40进行切断或导通的间歇式控制。本专利技术中，静态时，整个控制电路70在主开关电路MOSFETQ4关闭的阶段，负载通过主开关电路Q4完全切开，也是没有电能损耗，除了控制电路70的芯片的一点点损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，其特征在于：包括机壳、及封装在机壳内部的取能电路、主供电电路、无线发送模块、温度检测模块、控制电路，所述机壳悬浮固定在电力线的高压侧，机壳的底板为金属感应极板，所述取能电路的一个输入端与所述电力线的高压侧连接，取能电路的另一个输入端与所述金属感应极板连接，取能电路的两个输出端分别与主供电电路的正极输入端和负极输入端连接，所述主供电电路与无线发送模块连接，以为无线发送模块提供工作电压，所述温度检测模块的测温端穿过所述机壳以靠近电力线，用于检测电力线的温度，所述温度检测模块与无线发送模块连接，以将温度检测模块检测到的温度数据通过无线发送模块发送出去，所述控制电路设置在主供电电路的正极输入端与取能电路的输出端之间，以对主供电电路进行切断或导通的间歇式控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，其特征在于：包括机壳、及封装在机壳内部的取能电路、主供电电路、无线发送模块、温度检测模块、控制电路，所述机壳悬浮固定在电力线的高压侧，机壳的底板为金属感应极板，所述取能电路的一个输入端与所述电力线的高压侧连接，取能电路的另一个输入端与所述金属感应极板连接，取能电路的两个输出端分别与主供电电路的正极输入端和负极输入端连接，所述主供电电路与无线发送模块连接，以为无线发送模块提供工作电压，所述温度检测模块的测温端穿过所述机壳以靠近电力线，用于检测电力线的温度，所述温度检测模块与无线发送模块连接，以将温度检测模块检测到的温度数据通过无线发送模块发送出去，所述控制电路设置在主供电电路的正极输入端与取能电路的输出端之间，以对主供电电路进行切断或导通的间歇式控制。2.如权利要求1所述的用于10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，其特征在于：所述控制电路包括电压比较电路、辅助供电电路、主开关电路，所述辅助供电电路包括电压跟随器、供电电阻分压器、供电电容，供电电阻分压器将取能电路的输出电压进行分压，所述电压跟随器跟随供电电阻分压器分压后的电压，并将分压后的电压钳位至所述供电电容，所述供电电容提供所述电压比较电路的工作电压，所述电压比较电路包括电压比较器、第一电阻分压器、第二电阻分压器，所述电压比较器包括电源输入端、基准电压输出端、负输入端、正输入端、控制输出端，所述电源输入端与所述供电电容连接，基准电压输出端连接第一电阻分压器，第一电阻分压器连接负输入端，以将经过第一电阻分压器分压后的电压输入至负输入端，第二电阻分压器连接所述供电电容，所述正输入端连接所述第二电阻分压器，以将经过第二电阻分压器分压后的电压输入至正输入端，所述控制输出端连接所述主开关电路，所述主开关电路连接在取能电路的输出端与主供电电路的输入端之间，以通过主开关电路对主供电电路进行切断或导通的间歇式控制。3.如权利要求2所述的10kV开关环网柜电场感应取能测温装置，其特征在于：所述第一电阻分压器包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻、第三电阻，第三电阻的阻值大于第一电阻的阻值，经过第二电阻和第三电阻分压后...

【专利技术属性】
技术研发人员：白钰，李红莲，马宝龙，魏米兰，曾翔君，程晓冰，丁海军，刘二鹏，周宇飞，闫炜铭，戴超，马炜，
申请(专利权)人：国网宁夏电力公司银川供电公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64