断路器动触头无源无线采集装置以及测温监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种断路器动触头无源无线采集装置以及测温监测系统，解决了现有装置安装维护不方便以及测量温度不准确的问题。本发明专利技术的断路器动触头无源无线采集装置以及测温监测系统，在无需全站停电的情况下就可以进行安装和维护，具有结构简单使用方便的特点；采用了温度收集集中器和信号中继器，提高了可靠性；采用了无线自组网方式，提高了信号传送的可靠性和稳定性，而且能够节约资源。

Passive wireless acquisition device for circuit breaker moving contact and temperature monitoring system

The invention discloses a passive wireless acquisition device and a temperature monitoring system for a circuit breaker moving contact, which solves the problems of inconvenient installation and maintenance of the existing device and inaccurate measurement temperature. The invention provides a breaker moving contact passive wireless acquisition device and temperature monitoring system, without the need for a station blackout case can carry out installation and maintenance, has simple structure and convenient use of the characteristics of the temperature collection; concentrator and signal repeater, more reliable; the wireless ad hoc network, improve the signal transmission the reliability and stability, and can save resources.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备测温，具体说的是一种主要应用于电力系统当中高电压、大电流工作状态的断路器无源无线测温装置以及测温监测系统。
技术介绍
电力系统中普遍使用的高压开关柜长期处于高电压、大电流的工作状态，开关柜的断路器普遍采用移动小车模式固定断路器。当进行检修工作或者停电情况下，运行人员要将断路器小车拉出开关柜。由于这样的结构，断路器经常处在机械接触、摩擦的状态。时间久后断路器的触点因老化或机械位置变化造成接触电阻增大而引起触头或接头处温度升高，如果没有及时处理，将会产生恶性循环，最终导致烧毁高压开关柜，甚至直接影响电力系统正常供电而造成巨大的经济损失。因此，对高压开关柜中断路器触头的温度进行实时监测，对于保障高压开关柜的安全运行，甚至对电网的安全生产都具有十分重要的作用。在高电压、大电流环境下，实现温度的在线监测需要解决高压隔离和抗强电磁干扰的难题。现有高压开关柜内断路器的触头温度在线监测技术主要有以下几种：(1)在母排接头和断路器触点的表面涂一层温变材料，着随温度变化而改变涂料的颜色，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。这种方法准确度低、可读性差，不能进行定量和实时测量，方法原始并对员工的要求高。(2)利用红外热像仪或点温仪，操作人员定时手持仪器对准母排接头和高压开关触点进行测量。这种方法在0～200℃之间的温度值误差小、准确度高，但无法做到实时测量、仅能获得检测时候的瞬时温度，而且价格高、光学器件在高压场合使用不便。(3)采用光纤的方式，这种方法具体实现又分为两种，一种是采用光纤光栅温度传感器，另一种是仅利用光纤传输温度信号，两者都利用了光纤耐高压、抗腐蚀、抗电磁干扰等优点，该技术的最大缺陷是被测高压带电体与测量设备需要通过光纤连接，因此不能解决污闪的问题，严格地说该技术的安全性值得商榷，同时增大了现场施工的难度。(4)采用无线测温的方式，这种方式是采用无线通信技术使温度传感器与数据集中显示器之间实现无线数据传输，不对开关柜做任何的物理结构改变，也不进行施工布线，很好地解决高压隔离的问题，同时采用超低功耗设计和屏蔽技术解决了温度采集终端的使用寿命和抗强电磁干扰的问题。电力系统的断路器，特别是主变、母线联络断路器很难停电，一个变电站正常全站停电检修的周期在4-6年。所以要求所有的测温手段应在全变电站不停电情况下安装、检测。涂刷温变材料不适合断路器。断路器都采用封闭金属小车进行加固和封装，在带电情况下是无法使用肉眼观察到颜色变化情况；由于变电站开关柜由金属柜体进行封闭，开关柜的观察窗口采用普通的玻璃，红外线无法穿越这种材料。造成热像仪无法测量开关柜内设备的温度，即便安装了透红外观察窗口，也由于断路器小车的金属外壳、绝缘件等部件的遮挡造成热像仪无法取得断路器触头的视角；光纤测温需要在柜体内部布置光纤及光纤温度采集终端，这样的工作需要开关柜母线停电情况下进行安装工作。这样对于部署、安装工作带来不便。另外由于光纤传感器的物理特性缘故，存在温漂现象，需要3年进行一次温度校验工作。这样的校验工作也需要停电拆卸传感器。传统的无线测温装置，由于安装在母排侧或者断路器的静触头侧，也需要全站停电安装。另外大部分厂家的无线测温装置采用电池供电，所以在高温情况下寿命只有2到3年。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于：提供一种结构简单、使用方便且能够在不全站断电的情况下的安装和维护的断路器动触头无源无线采集装置。本专利技术通过下述技术方案实现：断路器动触头无源无线采集装置，包括柔性硅钢基带，在该柔性硅钢基带上设置有漆包线线圈和柔性电路，所述的柔性电路包括电源模块、温度传感器、MCU以及无线发射模块，所述的温度传感器、MCU和无线发射模块均与电源模块连接，所述的漆包线线圈与电源模块连接。所述的柔性硅钢基带的外部套装有阻燃硅橡胶套。在所述的阻燃硅橡胶套上设置有多个防滑限位块，相邻两个防滑限位块之间形成防滑限位槽。所述的电源模块还包括包括有稳压电路，该稳压电路包括三端稳压器IC3、电压检测芯片IC1和电压检测芯片IC2；所述的三端稳压器IC3的a引脚与电压检测芯片IC1的a引脚连接，所述的三端稳压器IC3的c引脚与电压检测芯片IC2的a引脚连接，所述的三端稳压器IC3的b引脚、电压检测芯片IC1的b引脚以及电压检测芯片IC2的b引脚连接在一起；所述的漆包线线圈的两端连接有整流桥，该整流桥的两端分别与三端稳压器IC3的a引脚和电压检测芯片IC1的c引脚连接。所述的电源模块包括均与稳压电路并联设置的过流保护电路和储能电容C2。所述的过流保护电路包括电阻R1、二极管W1、二极管W2、电阻R2、电阻R3、双向触发二极管Q1、电阻R4以及双向触发二极管Q2，串联电阻R1、二极管W1、二极管W2、电阻R2为第一器件组，串联电阻R3、双向触发二极管Q1、电阻R4为第二器件组，所述的第一器件组、第二器件组以及双向触发二极管Q2三者并联且与储能电容C2并联；所述的二极管W1和二极管W2反向设置，所述的双向触发二极管Q1一端与二极管W1和二极管W2之间的线路连接，另一端与双向触发二极管Q2连接。本专利技术的另一个目的在于：提供一种方便测温、使用寿命长、无线传输稳定方便的断路器动触头无源无线测温监测系统。本专利技术通过下述技术方案实现：断路器动触头无源无线测温监测系统，包括依次连接的无线无源温度采集装置、温度收集集中器、信号中继器、中央处理器以及用户终端；无线无源温度采集装置，环向安装在断路器动触头端部，用于实时监测断路器的温度；温度收集集中器，包括无线接收模块无线发送模块，将各个无线无源温度采集装置测得的温度信息集中打包并发送出去；信号中继器，包括无线接收模块和无线发送模块，接收温度收集集中器发送的信号并增强放大，然后传动给中央处理器处理；中央处理器，包括有无线接收模块和无线发送模块，接收信号中继器发出的信号，并将信号所带的信息与原储存在中央处理器中的数据信息进行对比，将对比得到的结果发送给用户终端；用户终端，用于接收和显示中央处理器发出的信息。所述的中央处理器设置有无线自组网模块，该无线自组网模块连接无线无源温度采集装置、温度收集集中器以及信号中继器；当检测到与信号中继器配合的协调器时，建立网络，并进行无线监控，若接收到信号则启动接收程序发送到用户终端，若没有接收到信号则返回上一步，若有节点申请加入网络，则批准加入网络；当检测到与温度收集集中器配合的路由器时，初始化路由器并申请加入网络，若加入网络成功则进入无线监控，否则重新申请加入网络，若接收到无线监控的数据则进行数据处理，否则重新进行无线监控；当检测到温度传感器节点时，申请加入网络，若加入成功则进入休眠状态，否则重新申请加入网络，若进入休眠状态后有命令则进行数据处理，数据处理结束进入休眠状态，否则继续保持休眠状态。所述的用户终端包括电脑检测终端和手持终端。所述的手持终端为智能手机。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术的断路器动触头无源无线采集装置以及测温监测系统，在无需全站停电的情况下就可以进行安装和维护，具有结构简单使用方便的特点；采用了温度收集集中器和信号中继器，提高了可靠性；采用了无线自组网方式，提高了信号传送的可靠性和稳定性，而且能够节约资源。（2）设置有柔性硅钢基本文档来自技高网...

【技术保护点】
断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：包括柔性硅钢基带（1），在该柔性硅钢基带（1）上设置有漆包线线圈（2）和柔性电路，所述的柔性电路包括电源模块、温度传感器、MCU以及无线发射模块，所述的温度传感器、MCU和无线发射模块均与电源模块连接，所述的漆包线线圈（2）与电源模块连接。

【技术特征摘要】
1.断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：包括柔性硅钢基带（1），在该柔性硅钢基带（1）上设置有漆包线线圈（2）和柔性电路，所述的柔性电路包括电源模块、温度传感器、MCU以及无线发射模块，所述的温度传感器、MCU和无线发射模块均与电源模块连接，所述的漆包线线圈（2）与电源模块连接。2.根据权利要求1所述的断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：所述的柔性硅钢基带（1）的外部套装有阻燃硅橡胶套（3）。3.根据权利要求2所述的断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：在所述的阻燃硅橡胶套（3）上设置有多个防滑限位块（4），相邻两个防滑限位块（4）之间形成防滑限位槽（5）。4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：所述的电源模块还包括稳压电路，该稳压电路包括三端稳压器IC3、电压检测芯片IC1和电压检测芯片IC2；所述的三端稳压器IC3的a引脚与电压检测芯片IC1的a引脚连接，所述的三端稳压器IC3的c引脚与电压检测芯片IC2的a引脚连接，所述的三端稳压器IC3的b引脚、电压检测芯片IC1的b引脚以及电压检测芯片IC2的b引脚连接在一起；所述的漆包线线圈的两端连接有整流桥，该整流桥的两端分别与三端稳压器IC3的a引脚和电压检测芯片IC1的c引脚连接。5.根据权利要求4所述的断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：所述的电源模块包括均与稳压电路并联设置的过流保护电路和储能电容C2。6.根据权利要求5所述的断路器动触头无源无线采集装置，其特征在于：所述的过流保护电路包括电阻R1、二极管W1、二极管W2、电阻R2、电阻R3、双向触发二极管Q1、电阻R4以及双向触发二极管Q2，串联电阻R1、二极管W1、二极管W2、电阻R2为第一器件组，串联电阻R3、双向触发二极管Q1、电阻R4为第二器件组，所述的第一器件组、第二器件组以及双向触发二极管Q2三者并联且与储能电容C2并联；所述的二极管W1和二极管W2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新宇，唐伟，
申请(专利权)人：四川瑞霆电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51