供电母线用的能耗和安全监测系统及其合成式传感器模块技术方案

本发明专利技术提供了一种供电母线用的能耗和安全监测系统及其合成式传感器模块，合成式传感器模块具有电流采样单元、电压采样单元和温度采样单元，且合成式传感器模块上具有分别连接于电流采样单元、电压采样单元和温度采样单元的接线端子。本方案将三个功能集成在一个模块中，对一根母线进行电压、电流和温度采样时，只需要安装一次即可，无需单独安装温度传感器，避免了由于温度传感器的安装和固定方式不统一不规范带来的一系列问题，简化了监测的布局和布线，方便现场安装，能够有效提高施工效率。能够有效提高施工效率。能够有效提高施工效率。

【技术实现步骤摘要】
供电母线用的能耗和安全监测系统及其合成式传感器模块


[0001]本专利技术属于电力安全监测
，尤其是涉及一种供电母线用的能耗和安全监测系统及其合成式传感器模块。

技术介绍

[0002]随着国家对节能减排政策的大力推广，一系列针对节能减排的能源控制和管理系统已全面在电力行业被开发和应用。对于中小型厂矿企业的用电管理，能耗检测和用电安全是该工程的核心。已有的监控设备，能耗监视采用的是常规CT(电流互感器)检测电流，常规PT(电压互感器)检测电压，安全监控主要是母线温度的热电偶PT1000的检测。虽然技术较为成熟，但是在施工安装和系统调试等一系列实际操作中具有手续繁琐和存在安全隐患等问题。
[0003]目前针对一条动力母线的带三类检测传感器—PT/CT/温度热敏电阻(PT1000),最基本的是分散式布局，一条母线需要三个不同部位分别安装电流互感器、电压互感器和热电偶，分别走不同的电线接至控制设备。三类传感器分散布置的方式会带来如下一系列问题：
[0004]1.现场安装位置增加，走线复杂，施工繁琐；
[0005]2.电流和电压在能耗计算时需要相位同步，目前分散式的电压互感器和电流互感器都是两线式输出，特别容易错相连接和反向接线，造成电能计量错误，例如出现A相电压信号接至B、C相等电流互感器输入的情况；
[0006]3.目前的热电偶测温方式，存在母线安装和固定不统一和规范的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种在低压供电母线监测能耗和安全的合成传感器模块；
[0008]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种使用了前述合成式传感器模块的供电母线用的能耗和安全监测系统。
[0009]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0010]一种供电母线用的合成式传感器模块，所述的合成式传感器模块具有电流采样单元、电压采样单元和温度采样单元，且合成式传感器模块上具有分别连接于电流采样单元、电压采样单元和温度采样单元的接线端子。
[0011]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述的合成式传感器模块具有电流采样单元和二合一采样单元，且所述的二合一采样单元包括所述的电压采样单元和温度采样单元。
[0012]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述的电流采样单元包括具有相互铰接的空心上盖和空心下盖的开合式电流互感器；
[0013]所述的二合一采样单元集成在所述的开合式电流互感器中以构成所述的合成式
传感器模块；
[0014]所述的二合一采样单元和开合式电流互感器本身的线圈分别电连接于所述的接线端子。
[0015]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述的二合一采样单元包括用于采样穿过开合式电流互感器母线电压的金属探针以及用于检测金属探针温度的温度传感器；
[0016]所述的金属探针、温度传感器以及开合式电流互感器本身的线圈分别电连接于接线端子。
[0017]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述金属探针远离母线的尾部端位于空心下盖/空心上盖的内部空间，金属探针自空心下盖/空心上盖内部贯穿至空心下盖/空心上盖外部以使金属探针的头部端能够接触穿过开合式电流互感器的母线电压。
[0018]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述的二合一采样单元还包括绝缘导热连接盒，所述金属探针的尾部端贯穿或嵌设于所述的绝缘导热连接盒，所述的温度传感器与所述的金属探针通过所述的绝缘导热连接盒分离，且温度传感器的测温探头接触于所述的绝缘导热连接盒；
[0019]所述温度传感器的测温探头插入于绝缘导热连接盒内部；
[0020]所述的绝缘导热连接盒包括填充于盒内的导热硅脂。
[0021]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述金属探针的尾部端直接或间接连接有能够使金属探针沿电流互感器的开合口径向方向活动的压簧以使金属探针的头部端能够紧密接触母线。
[0022]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述的接线端子嵌设在所述开合式电流互感器线圈所在的空心上盖/空心下盖上，所述的二合一采样单元与接线端子一起安装在空心上盖/空心下盖上。
[0023]在上述的供电母线用的合成式传感器模块中，所述的接线端子嵌设在所述开合式电流互感器线圈所在的空心上盖/空心下盖上，所述的二合一采样单元安装在与接线端子相对的空心下盖/空心上盖上；
[0024]且空心上盖和空心下盖相互接触的表面分别具有相互适配的第一导电柱、第一导电槽，空心上盖/空心下盖处的接线端子电连接于第一导电槽，空心下盖/空心上盖处的金属探针和温度传感器电连接于第一导电柱，当电流互感器闭合的时候，第一导电柱插入第一导电槽，金属探针和温度传感器因此连接于接线端子；
[0025]或者，具有二合一采样单元的空心下盖/空心上盖上具有第二接线端子，该第二接线端子上具有两个第一接线口，两个第一接线口分别电连接于金属探针和温度传感器；相应的空心上盖/空心下盖上的接线端子上具有余两个第一接线口对应的两个第二接线口，两个第二接线口分别连接于接线端子。
[0026]一种供电母线用的能耗和安全监测系统，包括上述合成式传感器模块和后级电路，所述合成式传感器模块的接线端子连接于所述的后级电路，所述的后级电路具有温度转换模块，用于将测试温度转换为实际温度，且所述的温度转换模块包括公式Kf＝λT+ξ,其中，T为热电偶测试数据，λ为导热硅脂衰减倍数的倒数；ξ为点接触温度差值补偿，Kf为实际显示的温度。
[0027]本专利技术的优点在于：
[0028]1、对一根母线进行电压、电流和温度采样时，只需要安装一次即可，无需单独安装温度传感器，避免了由于温度传感器的安装和固定方式不统一不规范带来的一系列问题，简化了监测的布局和布线，方便现场安装，能够有效提高施工效率；
[0029]2、本方案合成式传感器模块实现电压电流同相合并，不会存在错相和极性接反的问题，在简化现场布线提高施工效率的同时解决了传统监测方式所存在的易错相和极性接反等问题；
[0030]3、本方案的温度采样和电压采样通过一个二合一采样单元实现，在电压采样的同时实现温度采样，结构设计巧妙，实现效果良好；
[0031]4、金属探头连接有压簧，能够保证和母线的紧密接触，达到更好的电压和温度测量效果。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例一中合成式传感器模块的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例一中合成式传感器模块的工作原理图；
[0034]图3为本专利技术实施例一中合成式传感器模块的二合一采样单元示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例二中合成式传感器模块的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术实施例二中合成式传感器模块的金属探针尾部端与第二接线端子之间的位置示意图；
[0037]图6为本专利技术实施例四中合成式传感器模块的工作原理图；
[0038]图7是本专利技术实施例四中合成式传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电母线用的合成式传感器模块，其特征在于，所述的合成式传感器模块具有电流采样单元、电压采样单元和温度采样单元，且合成式传感器模块上具有分别连接于电流采样单元、电压采样单元和温度采样单元的接线端子(1)。2.根据权利要求1所述的供电母线用的合成式传感器模块，其特征在于，所述的合成式传感器模块具有电流采样单元和二合一采样单元(2)，且所述的二合一采样单元(2)包括所述的电压采样单元和温度采样单元。3.根据权利要求2所述的供电母线用的合成式传感器模块，其特征在于，所述的电流采样单元包括具有相互铰接的空心上盖(32)和空心下盖(33)的开合式电流互感器(3)；所述的二合一采样单元(2)集成在所述的开合式电流互感器(3)中以构成所述的合成式传感器模块；所述的二合一采样单元(2)和开合式电流互感器(3)本身的线圈(31)分别电连接于所述的接线端子(1)。4.根据权利要求3所述的供电母线用的合成式传感器模块，其特征在于，所述的二合一采样单元(2)包括用于采样穿过开合式电流互感器(3)母线电压的金属探针(21)以及用于检测金属探针(21)温度的温度传感器(22)；所述的金属探针(21)、温度传感器(22)以及开合式电流互感器(3)本身的线圈(31)分别电连接于接线端子(1)。5.根据权利要求4所述的供电母线用的合成式传感器模块，其特征在于，所述金属探针(21)远离母线(4)的尾部端(24)位于空心下盖(33)/空心上盖(32)的内部空间，金属探针(21)自空心下盖(33)/空心上盖(32)内部贯穿至空心下盖(33)/空心上盖(32)外部以使金属探针(21)的头部端(26)能够接触穿过开合式电流互感器(3)的母线电压。6.根据权利要求5所述的供电母线用的合成式传感器模块，其特征在于，所述的二合一采样单元(2)还包括绝缘导热连接盒(23)，所述金属探针(21)的尾部端(24)贯穿或嵌设于所述的绝缘导热连接盒(23)，所述的温度传感器(22)与所述的金属探针(21)通过所述的绝缘导热连接盒(23)分离，且温度传感器(22)的测温探头接触于所述的绝缘导热连接盒(23)；所述温度传感器(22)的测温探头插入于绝缘导热连接盒(23)内部；所述的绝缘导热连接盒(23)包括填充于盒内的导热硅脂(28)。7.根据权利要求4
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6任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志军，刘长宝，彭军，潘华锋，邵巍，
申请(专利权)人：杭州华立电力系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：