專利名稱：開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關柜溫度監(jiān)測裝置，尤其是涉及一種開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置。
背景技術：
開關柜的高壓斷路器與高壓母排及高壓電纜間的連接是通過動、靜觸頭的插接來實現(xiàn)的，由于觸頭是開關柜正常運行的關鍵部件之一，因此觸頭的溫升就代表開關柜是否處于正常運行的工作狀態(tài)。一般觸頭的溫升主要有以下兩種原因造成1、超負荷運行，使動、靜觸頭發(fā)熱。2、動、靜觸頭接觸不良，接觸電阻過大所造成。由于開關柜的斷路器是通過動觸頭與靜觸頭插接而實現(xiàn)連接工作的，它們存在一定的接觸電阻，而這種接觸電阻在開關柜的運輸、安裝過程中以及碰撞等原因會導致增加；或者由于機械加工精度問題，而產(chǎn)生動、靜觸頭插接處接觸不良；或插接深度不夠等原因也會引起接觸電阻增大，在電流流過時，由于接觸電阻的存在而引起觸頭的發(fā)熱，如果接觸電阻過大則導致溫升超過安全允許的溫度值，這又會加速觸頭的氧化，其結果又將進一步導致接觸電阻的上升，更促使發(fā)熱溫度的增加，形成惡性循環(huán)，造成觸頭溫度的不斷上升，最終使觸頭盒絕緣損壞，從而引起短路或接地故障事故的發(fā)生，危害很大。
為避免開關柜觸頭在長時間運行時，出現(xiàn)異常溫升現(xiàn)象，確保開關柜能長期安全運行，因此需要對開關柜內(nèi)的觸頭溫度進行監(jiān)測。但由于目前的開關柜基本成封閉狀態(tài)，如移開式開關柜，動、靜觸頭是插接在近似封閉的觸頭盒中，故給觸頭溫度的測量帶來了很大的麻煩。目前對開關柜觸頭的測量大都用“回路電阻測試儀”進行離線測試，在開關柜的斷路器處于插入狀態(tài)時，對各相上下動、靜觸頭間通以100A直流電，測出端電壓，再換算得到接觸電阻的阻值，但這種檢測方法無法實現(xiàn)在線狀態(tài)下，對開關柜的觸頭溫度進行實時檢測的目的。
另外，開關柜中的母排的搭接處是在母排上鉆孔，然后用螺栓將兩段需要搭接的母排連接起來，但由于安裝、運輸?shù)脑蛞自斐陕菟ǖ乃蓜?，特別是開關柜在運行時由于斷路器的分合閘產(chǎn)生強力的振動沖擊以及運行時產(chǎn)生的振動都會導致螺栓的松動，因此這種螺栓的松動即而導致搭接處的接觸電阻加大，在電流流過時必將引起溫度異常升高，這種溫度升高同樣會引起開關柜的絕緣損壞，引起重大事故。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，該裝置能可靠地對各相封閉在觸頭盒內(nèi)的觸頭溫度或/和母排搭接處溫度進行在線監(jiān)測，實時動態(tài)地反映各相動、靜觸頭或/和母排搭接處的溫度，以確保開關柜正常工作。
本實用新型為達到上述目的的技術方案是一種開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，包括主要由單片機、顯示器、操作鍵盤構成的溫度監(jiān)測儀，還具有溫度傳感器和將電信號轉換為光信號的光信號調(diào)制電路，所述的溫度傳感器布設在各相觸頭盒上并與動、靜觸頭相接，或/和連接在開關柜母排搭接處，各溫度傳感器的輸出端接各自的光信號調(diào)制電路，且裝在母排上的帶電顯示傳感器通過整流濾波電路為各自相應的溫度傳感器及光信號調(diào)制電路供電，光信號調(diào)制電路輸出信號經(jīng)通訊光纖傳輸，溫度監(jiān)測儀的各光纖接收電路與相應的通訊光纖連接，溫度監(jiān)測儀還與設置在柜體內(nèi)的溫度傳感器連接，溫度信號經(jīng)溫度監(jiān)測儀的單片機比較處理后，直接在溫度監(jiān)測儀上顯示各監(jiān)測點的溫度。
本實用新型由于在各相封閉觸頭盒的上、下觸頭處裝有溫度傳感器，且溫度傳感器與觸頭盒內(nèi)的動、靜觸頭直接連接，或/和在母排搭接處裝有溫度傳感器，因此溫度傳感器能真實、有效地監(jiān)測到各個觸頭或/和母排搭接處的溫度值，該溫度值通過電信號輸出，再通過光信號調(diào)制電路，將電信號處理成光信號通過光纖傳輸至溫度監(jiān)測儀，同時與溫度監(jiān)測儀測量到的開關柜的柜體內(nèi)溫度值進行比較，準確地得出一次回路連接處相對于柜體內(nèi)溫度的溫升值，因此通過溫度監(jiān)測儀能動態(tài)反映開關柜內(nèi)觸頭或/和母排搭接處溫升情況，隨時了解開關柜的運行狀態(tài)，有效地解決了長期以來，對于開關柜觸頭或/和母排搭接處的溫度不能在線動態(tài)監(jiān)測的問題。本實用新型通過開關柜內(nèi)的帶電顯示傳感器向各溫度傳感器及其相應光信號調(diào)制電路提供電源，結構簡單，工作可靠。本實用新型將檢測的電信號通過光電調(diào)制電路轉換為光信號，通過光纖傳輸技術，能有效地對高電壓進行安全隔離，故工作安全可靠。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。


圖1是本實用新型各溫度傳感器裝在柜體內(nèi)的結構示意圖。
圖2是本實用新型的結構示意圖。
圖3是本實用新型的電原理圖。
圖4是本實用新型溫度監(jiān)測儀8的原理框圖。
具體實施方式
如圖1、2所示的開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，包括溫度傳感器5、光信號調(diào)制電路3、通訊光纖6和主要由單片機、顯示器、操作鍵盤構成的溫度監(jiān)測儀8。見圖1所示，溫度傳感器5連接在柜體11的各相觸頭盒7上并分別與各自的動、靜觸頭相接，當同時或單獨需要監(jiān)測母排搭接處9的溫度時，在母排搭接處9裝有溫度傳感器5，而每個溫度傳感器5的輸出端通過耐高溫電纜4接光信號調(diào)制電路3，光信號調(diào)制電路3將溫度傳感器5所檢測到的電信號轉成光信號經(jīng)光纖發(fā)射給外部的溫度監(jiān)測儀8，本實用新型通過光纖傳輸有效地對高電壓進行電氣的安全隔離，故使用安全可靠。見圖2、3所示，在柜體母排2上裝有帶電顯示傳感器1，該帶電顯示傳感器1的電源經(jīng)過由二級管D1～D4構成的橋式整流電路、由電容C1、C2、R3構成的∏形濾波電路以及穩(wěn)壓管DZ穩(wěn)壓后輸出直流穩(wěn)定電壓，為各自相應的溫度傳感器5及光信號調(diào)制電路3供電，以保障溫度傳感器5及光信號調(diào)制電路3長期工作。本實用新型的光信號調(diào)制電路3包括IC芯片和外接RC電路組成的振蕩器，IC芯片的管腳4和管腳4之間連接有溫度傳感器5，將信號輸?shù)絀C芯片，溫度傳感器5為電流型溫度傳感器或電阻型溫度傳感器，IC芯的管腳7和管腳2之間串接有電阻R1、R2，管腳6與管腳2連接并接有電容C5，通過電阻R1、R2向電容C5充放電，其電阻R2為可調(diào)電阻，以調(diào)節(jié)電壓，IC芯片的管腳5接有電容C6后接地，IC芯片的管腳3串接有電阻R4和發(fā)光二極管D5，通過發(fā)光二極管D5連續(xù)向外輸出矩形脈沖信號，脈沖信號通過通訊光纖6傳輸，有效地隔離開關柜的高電壓，而各通訊光纖6光纖信號通過接收二極管D6和電阻R5組成的接收電路，將脈沖信號接入溫度監(jiān)測儀8的模擬開關的接口，信號通過比較器接單片機，經(jīng)單片機運算處理，將檢測到各觸頭的溫度信號直接在溫度監(jiān)測儀8的顯示器上顯示，見圖4所示，溫度監(jiān)測儀8由單片機、顯示器、操作鍵盤、繼電器和報警器等構成，溫度監(jiān)測儀8的輸入端還接有開關柜柜體內(nèi)溫度傳感器10，可通過對開關柜內(nèi)的環(huán)境溫度進行對比，準確顯示一次回路各連接處的溫度和溫升。
本實用新型工作時，各溫度傳感器5將檢測的各項溫度信號轉成電信號觸發(fā)光信號調(diào)制電路3，當觸發(fā)輸出高電平時，則電源通過電阻R1、R2向電容C5充電；當觸發(fā)輸出低電平時，電容C5又經(jīng)電組R1、R2放電，因此在光信號調(diào)制電路3的輸出端能連續(xù)輸出矩形脈沖波，并經(jīng)發(fā)光二極管D5向外輸出光信號，而光信號通過光纖傳輸，經(jīng)二極管D6接收轉成電信號送至溫度監(jiān)測儀8，同時與溫度監(jiān)測儀8測量到的開關柜柜體內(nèi)溫度值進行比較，通過單片機對這些信號運算處理，與預設整定值比較，因此溫度監(jiān)測儀8不僅能顯示各連接處溫度，而且具有超溫報警等功能，還可通過RS485通訊接口與變電站內(nèi)的上位計算機進行通訊實現(xiàn)遠程監(jiān)控，動態(tài)反映一次回路各連接處的情況，通過對溫度的在線監(jiān)測，實時反映開關柜的運行狀態(tài)，有效消除了開關柜內(nèi)看不見、摸不著的盲點，為電力設備正常運動提供有力保證。
權利要求1.一種開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，包括主要由單片機、顯示器、操作鍵盤構成的溫度監(jiān)測儀(8)，其特征在于具有溫度傳感器(5)和將電信號轉換為光信號的光信號調(diào)制電路(3)，所述的溫度傳感器(5)布設在各相觸頭盒(7)上并與動、靜觸頭上相接，或/和連接在開關柜母排搭接處(9)，各溫度傳感器(5)的輸出端接各自的光信號調(diào)制電路(3)，且裝在母排(2)上的帶電顯示傳感器(1)通過整流濾波電路為各自相應的溫度傳感器(5)及光信號調(diào)制電路(3)供電，光信號調(diào)制電路(3)輸出信號經(jīng)通訊光纖傳輸，溫度監(jiān)測儀(8)的各光纖接收電路與相應的通訊光纖連接，溫度監(jiān)測儀(8)還與設置在柜體(11)內(nèi)的溫度傳感器(10)連接，溫度信號經(jīng)溫度監(jiān)測儀(8)的單片機比較處理后直接顯示各監(jiān)測點的溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的光信號調(diào)制電路(3)包括由IC芯片和外接RC電路組成的振蕩器，IC芯片的管腳4和管腳7之間連有溫度傳感器(5)，IC芯片的管腳7和管腳2之間串接有電阻R1、R2，管腳6與管腳2連接并接有電容C5，IC芯片的管腳5接有電容C6，IC芯片的管腳3串接有電阻R4和發(fā)光二極管D5。
3.根據(jù)權利要求2所述的開關柜一次回路連接點處溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的電阻R2為可調(diào)電阻。
4.根據(jù)權利要求1所述的開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的IC芯片采用555集成芯片。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的溫度傳感器(5)為電流型溫度傳感器。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的開關柜一次回路連接處溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于所述的溫度傳感器(5)為電阻型溫度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種能對封閉在觸頭盒內(nèi)的觸頭溫度或/和母排搭接處的溫度進行實時在線監(jiān)測，實時反映開關柜的工作狀態(tài)，以確保開關柜正常工作的開關柜一次回路連接點處溫度在線監(jiān)測裝置。主要包括溫度監(jiān)測儀、溫度傳感器和將電信號轉換為光信號的光信號調(diào)制電路，溫度傳感器布設在各相觸頭盒上并與動、靜觸頭相接，或/和連接在開關柜母排搭接處，各溫度傳感器的輸出端接各自的光信號調(diào)制電路，母排上的帶電顯示傳感器為各自相應的溫度傳感器及光信號調(diào)制電路供電，光信號調(diào)制電路輸出信號經(jīng)通訊光纖傳輸，送至溫度監(jiān)測儀，溫度信號經(jīng)溫度監(jiān)測儀的單片機比較處理后，直接在溫度監(jiān)測儀上顯示各監(jiān)測點的溫度。
文檔編號G01K7/00GK2784897SQ20042002661
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權日2004年4月27日
發(fā)明者費卓輝, 高文杰 申請人:常州市天創(chuàng)智能化技術有限公司