高压断路器测温系统技术方案

高压断路器测温系统，涉及断路器。设有6路相互独立的测温模组，每1路测温模组均设有CT线圈、温度检测模组、红外载波调制模组，CT线圈的红外数据传递通道设有6路红外解调电路，每1路红外解调电路将接收到的光脉冲信号进行放大、滤波、解调处理后输入数据处理控制单元，数据处理控制单元的输出分别接显示电路、TCP/IP、GPRS。提出通过K型热电偶和K型热电偶数字转换器MAX6675检测高压断路器温度的方案，经过实际运行检验，性能稳定可靠，满足电气隔离的安全要求，移动通信体积小、功耗低、传输上安全性高、连接方便、简单易用，有效解决高压环境复杂条件下测得温度信号并传送到低压端，同时防止将高压引到低压端的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及断路器，尤其是设及一种高压断路器测温系统。
技术介绍
目前常用的测温方法有红外测温法、光纤测温法、无线测温法等，但各有优缺点。 1、红外测温法是典型的非直接接触测量温度的方法。此种方法是通过对物体自身 的红外福射能量的测量，便能够准确测定它的表面温度。但是红外测温探头容易受到高压 断路器内部元件对红外福射光路遮挡的影响，不能测得准确的触头温度。另外，虽然可W采 取一定的校正，但是红外福射的影响因素很多具有时变性，无法对其一一校正，因此该种方 法通用性较差。 2、采用光纤测温虽然具有极强的抗干扰性，光纤本身的价格已经较低，但是光纤 温度传感器、光电转换器的价格一直较高，不可能大规模使用光纤式温度测量；其次，光导 纤维虽然具有优异的绝缘性能，但是光导纤维表面需要防护，防护层的绝缘性能直接影响 使用的可行性。 3、无线测温法是对接触式测温方法的改进，主要是为了解决测温设备和电力系统 高低隔离而产生的一种新型测温方法，基于微电子技术和红外、无线等技术的发展，采用直 接接触式测温，未接触式传输，可靠地解决了绝缘问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高压断路器测温系统。 本技术设有6路相互独立的测温模组，每1路测温模组均设有CT线圈、温度 检测模组、红外载波调制模组，CT线圈的红外数据传递通道设有6路红外解调电路，每1路 红外解调电路将接收到的光脉冲信号进行放大、滤波、解调处理后输入数据处理控制单元， 数据处理控制单元的输出分别接显示电路、TCP^P、GPRS。[000引温度检测模组可设有K型热电偶、模拟信号放大冷端补偿A/D转换电路和微处理 器，K型热电偶的输入端接CT线圈，模拟信号放大冷端补偿A/D转换电路的输入端接K型 热电偶的输出端，微处理器的输入端接模拟信号放大冷端补偿A/D转换电路的输出端。模 拟信号放大冷端补偿A/D转换电路可采用MAX6675巧片。 所述数据处理控制单元的输出可通过远传协议与TCP/IP和GPRS通信。 本技术考虑到高压断路器有6个梅花触头，因此提供了 6路相互独立的测温 模组W及相应的红外数据传递通道。高压端工作时，CT线圈将工频电流产生的磁场能量转 换成电源功率，为温度检测模组和红外载波调制模组提供电源。每一个温度检测模组可支 持2个温度传感器，温度检测模组将温度传感器检测到的温度信号进行调理、数字化后，组 装成数据帖。红外载波调制模组将组装好的数据帖调制到相应的红外载波频率后通过红外 发射管发送出去，为了防止通道间发生信号干设，每个载波通道的载波频率都不同。 所述温度检测模组可采用K型热电偶直接检测触头温度，然后将温度信号传送给 MAX6675进行数字数据处理的温度传感方案。 本技术提出了一种通过K型热电偶和K型热电偶数字转换器MAX6675检测高 压断路器温度的方案，经过实际运行检验，性能稳定可靠，满足电气隔离的安全要求，移动 通信体积小、功耗低、传输上安全性高、连接方便、简单易用，有效解决了高压环境复杂的条 件下测得温度信号并传送到低压端，同时防止将高压引到低压端的问题。【附图说明】 图1为本技术实施例的系统总框图。 图2为本技术实施例的温度检测模块框图。 图3为本技术实施例的红外调制时序图。【具体实施方式】 W下实施例将结合附图对本技术作进一步说明。 参见图1~3,本技术实施例设有6路相互独立的测温模组1，每1路测温模组 均设有CT线圈11、温度检测模组12、红外载波调制模组13,CT线圈11的红外数据传递通 道设有6路红外解调电路2,每1路红外解调电路2将接收到的光脉冲信号进行放大、滤波、 解调处理后输入数据处理控制单元3,数据处理控制单元3的输出分别接显示电路4、TCP/ IP、Gras。 温度检测模组12可设有K型热电偶121、模拟信号放大冷端补偿A/D转换电路122 和微处理器123，K型热电偶121的输入端接CT线圈11，模拟信号放大冷端补偿A/D转换电 路122的输入端接K型热电偶121的输出端，微处理器123的输入端接模拟信号放大冷端补 偿A/D转换电路122的输出端。模拟信号放大冷端补偿A/D转换电路122可采用MAX6675 巧片。 所述数据处理控制单元的输出可通过远传协议与TCP/IP和GPRS通信。 K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，MAX6675是K型热电偶数字转换器， 主要由热电偶模拟信号放大电路、冷端补偿信号产生电路、A/D转换器W及数字控制电路 等组成。根据热电偶测温原理，K型热电偶将获取的模拟电压信号通过引脚送给MAX6675 处理。其内部具有将热电偶信号转换为与ADC输入通道兼容电压的信号放大器和连接 MAX6675内部的低噪声放大器，W保证检测输入的高精度，同时使热电偶连接导线与干扰源 隔离。热电偶输出的热电势经低噪声放大器放大后再经过电压跟随器缓冲后，被送到ADC 的输入端。在将温度电压值转化为想等价的温度值之前，它需要对热电偶的冷端温度进行 补偿，冷端温度即是MAX6675周围温度与零度实际参考值之间的差值。经过A/D转换器和 数字控制电路的处理后，把温度值转换为数字量，并通过SCK、SO、再S串行接口与微处理 器进行通信，将温度值传送给微处理器。 因为高压断路器具有高电压、强电磁干扰的特点，所W采用抗干扰能力强的红外 传送模块，将高压断路器高压端测得的温度数据传送到低压端。红外通信除了抗干扰能力 强的特点外，其数据传输率较高，红外线发射角度小，传输上安全性高，实用性强。红外通信 利用950皿近红外波段的红外线作为通信载体来进行通信。如图3所示，发送端将二进制 数调制成某一频率的脉冲序列，并利用该脉冲序列驱动红外线发射管W光脉冲的形式向外 发射红外光；而接收端将接收到的光脉冲信号转换成电信号，再进行放大、滤波、解调处理 后还原成二进制电信号。 测温电路与CT电源和传感器一起紧贴断路器每一相的触臂安装，把热电偶点焊 在高压断路器梅花探头的测量点处，使得该部分电路完全套在触臂的绝缘筒内；同时在安 装时采取了隔热、抗震等措施，使得原来的相对绝缘距离不受影响，保证了原有的绝缘能 力。 现场试验表明，本技术性能可靠。将系统配置的热电偶放在一个盛水的不诱 钢容器内，同时放置一个参比温度计，加热容器内的水进行温度测量对比，实验结果如表1 所示。 表1与参比温度对比结果【主权项】1. 高压断路器测温系统，其特征在于设有6路相互独立的测温模组，每1路测温模组均 设有CT线圈、温度检测模组、红外载波调制模组，CT线圈的红外数据传递通道设有6路红 外解调电路，每1路红外解调电路将接收到的光脉冲信号进行放大、滤波、解调处理后输入 数据处理控制单元，数据处理控制单元的输出分别接显示电路、TCP/IP、GPRS。2. 如权利要求1所述高压断路器测温系统，其特征在于温度检测模组设有K型热电偶、 模拟信号放大冷端补偿A/D转换电路和微处理器，K型热电偶的输入端接CT线圈，模拟信 号放大冷端补偿A/D转换电路的输入端接K型热电偶的输出端，微处理器的输入端接模拟 信号放大冷端补偿A/D转换电路的输出端。3. 如权利要求2所述高压断路器测温系统，其特征在于所述模拟信号放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
高压断路器测温系统，其特征在于设有6路相互独立的测温模组，每1路测温模组均设有CT线圈、温度检测模组、红外载波调制模组，CT线圈的红外数据传递通道设有6路红外解调电路，每1路红外解调电路将接收到的光脉冲信号进行放大、滤波、解调处理后输入数据处理控制单元，数据处理控制单元的输出分别接显示电路、TCP/IP、GPRS。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文芗，单晓宇，洪剑锋，庞尔江，黄金池，张少煌，林文辉，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：新型
国别省市：福建;35