公司生產(chǎn)，SAff溫度傳感器的頻段分別為429MHz、43IMHz、432MHz、433MHz、435MHz、436MHz六個(gè)，采集器I安裝在氣體絕緣開(kāi)關(guān)的外殼4上，隔離開(kāi)關(guān)3內(nèi)置在氣體絕緣開(kāi)關(guān)的外殼4內(nèi)，SAff溫度傳感器2為無(wú)源無(wú)線的溫度傳感器，SAff溫度傳感器2安裝在隔離開(kāi)關(guān)3的開(kāi)關(guān)觸頭處。
[0028]采集器I用于向SAW溫度傳感器2發(fā)射頻段是429?436MHz的無(wú)線射頻信號(hào)作為SAW溫度傳感器2的激勵(lì)信號(hào)，SAW溫度傳感器2激發(fā)后感測(cè)與之相接觸的隔離開(kāi)關(guān)3的開(kāi)關(guān)觸頭處的溫度，同時(shí)發(fā)射出與所感測(cè)的溫度相對(duì)應(yīng)的諧振信號(hào)，返回給采集器1，采集器I接收到該返回的諧振信號(hào)后，通過(guò)測(cè)量該諧振信號(hào)的頻率即可得到溫度值，該溫度值即為隔離開(kāi)關(guān)3的開(kāi)關(guān)觸頭處的溫度值，為隔離開(kāi)關(guān)3運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前溫度值，從而判斷隔離開(kāi)關(guān)3是否出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。
[0029]如圖2所示，本實(shí)施例中的SAW溫度傳感器2包括天線21、叉指換能器22、反射器23和壓電基片24，天線21、叉指換能器22和反射器23均集成在壓電基片24上，反射器23為兩個(gè)，呈左、右狀分布，壓電基片24安裝在隔尚開(kāi)關(guān)3的開(kāi)關(guān)觸頭處，直接與隔尚開(kāi)關(guān)3的開(kāi)關(guān)觸頭處相貼緊接觸，天線21用于接收采集器I發(fā)射來(lái)的無(wú)線射頻信號(hào)，通過(guò)叉指換能器22的逆壓電效應(yīng)在壓電基片24表面激活一個(gè)聲表面波，該聲表面波沿壓電基片24傳播，被兩個(gè)周期性的反射器23反射形成諧振，諧振的頻率與壓電基片24的溫度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，叉指換能器22通過(guò)壓電效應(yīng)將聲表面波轉(zhuǎn)變成應(yīng)答的諧振信號(hào)輸出，輸出的諧振信號(hào)被采集器I接收，采集器I所接收的諧振信號(hào)即是SAW溫度傳感器2發(fā)射出來(lái)的諧振信號(hào)。
[0030]本實(shí)施例的工作原理和工作過(guò)程如下:采集器I向SAW溫度傳感器2發(fā)射無(wú)線射頻信號(hào)作為SAW溫度傳感器2的激勵(lì)信號(hào)，激發(fā)SAW溫度傳感器2工作。采集器I發(fā)射的無(wú)線射頻信號(hào)為429MHz?436MHz之間的正弦間歇波，SAW溫度傳感器2的天線21接收該無(wú)線射頻信號(hào)，通過(guò)叉指換能器22的逆壓電效應(yīng)在壓電基片24表面激活一個(gè)聲表面波。聲表面波沿壓電基片24傳播，被左右兩個(gè)周期性反射器23反射形成諧振信號(hào)，該諧振頻率與壓電基片24的溫度有關(guān)。
[0031]叉指換能器22通過(guò)壓電效應(yīng)將聲表面波轉(zhuǎn)變成應(yīng)答的諧振信號(hào)輸出。返回的諧振信號(hào)被采集器I接收，通過(guò)測(cè)量諧振的頻率即可得到溫度值，所得到的溫度值即為隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處的溫度值，通常隔離開(kāi)關(guān)觸頭的溫度值超過(guò)125°C為過(guò)熱。
[0032]本實(shí)施例中通過(guò)采集器I激發(fā)SAW溫度傳感器工作，并且通過(guò)采集器I獲得SAW溫度傳感器的諧振頻率，其過(guò)程如下:
[0033]1.采集器發(fā)送激勵(lì)信號(hào)給SAW溫度傳感器；
[0034]2.SAff溫度傳感器產(chǎn)生諧振；
[0035]3.SAff溫度傳感器諧振頻率通過(guò)回波信號(hào)傳回采集器；
[0036]4.采集器通過(guò)返回的諧振頻率，獲得溫度值，該溫度值即為隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處的溫度值。
[0037]本實(shí)施例的測(cè)量結(jié)果如圖3所示，測(cè)量結(jié)果顯示隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。
[0038]本系統(tǒng)采用的SAW溫度傳感器工作頻率在429MHz-436MHz之間，本系統(tǒng)采用正弦信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)，利用諧振激勵(lì)的方式獲得傳感器信息。系統(tǒng)的工作過(guò)程分為兩個(gè)周期:在系統(tǒng)的發(fā)送周期，由后端處理系統(tǒng)控制READER產(chǎn)生某一頻率的間歇正弦信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波放大后由天線輻射出；輻射出的信號(hào)被SAW溫度傳感器接收后，經(jīng)過(guò)逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為同頻SAW。在系統(tǒng)的接收周期，后端處理系統(tǒng)控制READER通過(guò)天線接收SAW溫度傳感器返回的回波信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波放大處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。根據(jù)信號(hào)處理的結(jié)果調(diào)整閉環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤調(diào)整，達(dá)到諧振激勵(lì)的狀態(tài)，從而最終實(shí)現(xiàn)溫度值的準(zhǔn)確測(cè)量。
[0039]作為本實(shí)施例的變換，可以先對(duì)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)3進(jìn)行表面處理，隔離開(kāi)關(guān)3的開(kāi)關(guān)觸頭處涂覆有一層導(dǎo)熱硅脂，以增大SAW溫度傳感器2的接觸面積，提高導(dǎo)熱效率。該導(dǎo)熱硅脂采用高導(dǎo)熱絕緣有機(jī)硅材料，具體材料為有機(jī)硅酮為主要原料，添加耐熱、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的材料制成的導(dǎo)熱型有機(jī)硅脂狀復(fù)合物，能夠在_50°C?+230°C的溫度下保持脂膏狀態(tài)
[0040]上述的導(dǎo)熱硅脂采用高導(dǎo)熱絕緣有機(jī)硅材料即可，能夠在_50°C?+230°C的溫度下保持脂膏狀態(tài)。
[0041]本實(shí)用新型中，SAW溫度傳感器2的安裝位置根據(jù)電力系統(tǒng)GIS內(nèi)部高壓導(dǎo)體溫度變化分布以及安裝的可行性來(lái)確定，一般安裝在高壓導(dǎo)體的最高溫度處，例如，對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)安裝在開(kāi)關(guān)觸頭處，斷路器則安裝在屏蔽罩外的高壓導(dǎo)桿，母線則安裝座在母線觸頭處，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓導(dǎo)體最高溫度值的監(jiān)測(cè)。SAW溫度傳感器2結(jié)構(gòu)及抗電磁干擾能力設(shè)計(jì)根據(jù)GIS內(nèi)部空間電磁干擾信號(hào)分布、傳感器內(nèi)部腔體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及采集器天線門控抑制干擾信號(hào)的發(fā)送規(guī)律來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采集器的發(fā)射功率根據(jù)GIS設(shè)備中不同SF6氣體壓力的斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線間隔進(jìn)行發(fā)射功率調(diào)整，以補(bǔ)償SF6氣體對(duì)于監(jiān)測(cè)信號(hào)的吸收效應(yīng)。
[0042]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定，本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，對(duì)本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于聲表面波技術(shù)的Gis內(nèi)部隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括采集器和SAW溫度傳感器，所述的采集器安裝在氣體絕緣開(kāi)關(guān)的外殼上，隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)置在氣體絕緣開(kāi)關(guān)的外殼內(nèi)，所述的SAW溫度傳感器為無(wú)源無(wú)線的溫度傳感器，所述SAff溫度傳感器安裝在隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處，所述采集器用于向所述SAW溫度傳感器發(fā)射無(wú)線射頻信號(hào)作為SAW溫度傳感器的激勵(lì)信號(hào)，所述的SAW溫度傳感器激發(fā)后感測(cè)與之相接觸的隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處的溫度，同時(shí)發(fā)射出與所感測(cè)的溫度相對(duì)應(yīng)的諧振信號(hào)，返回給所述的采集器，所述的采集器接收到該返回的諧振信號(hào)后，通過(guò)測(cè)量該諧振信號(hào)的頻率即可得到溫度值，該溫度值即為隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處的溫度值，為隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前溫度值，從而判斷隔離開(kāi)關(guān)是否出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲表面波技術(shù)的GIS內(nèi)部隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處涂覆有一層導(dǎo)熱硅脂，以增大SAW溫度傳感器的接觸面積，提高導(dǎo)熱效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于聲表面波技術(shù)的GIS內(nèi)部隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)熱硅脂采用高導(dǎo)熱絕緣有機(jī)硅材料，能夠在-50°C?+230°C的溫度下保持脂膏狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的基于聲表面波技術(shù)的GIS內(nèi)部隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的SAW溫度傳感器包括天線、叉指換能器、反射器和壓電基片，天線、叉指換能器和反射器均集成在壓電基片上，所述的反射器為兩個(gè)，呈左、右狀分布，所述的壓電基片安裝在隔尚開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處，直接與隔1?開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處相貼緊接觸，所述的天線用于接收所述采集器發(fā)射來(lái)的無(wú)線射頻信號(hào)，通過(guò)叉指換能器的逆壓電效應(yīng)在壓電基片表面激活一個(gè)聲表面波，該聲表面波沿壓電基片傳播，被兩個(gè)周期性的反射器反射形成所述的諧振信號(hào)，諧振的頻率與壓電基片的溫度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述的叉指換能器通過(guò)壓電效應(yīng)將聲表面波轉(zhuǎn)變成應(yīng)答的諧振信號(hào)輸出，輸出的諧振信號(hào)被所述采集器接收。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了基于聲表面波技術(shù)的GIS內(nèi)部隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采集器和SAW溫度傳感器，所述的采集器安裝在氣體絕緣開(kāi)關(guān)的外殼上，隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)置在氣體絕緣開(kāi)關(guān)的外殼內(nèi)，所述的SAW溫度傳感器為無(wú)源無(wú)線的溫度傳感器，所述SAW溫度傳感器安裝在隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)觸頭處，所述采集器用于向所述SAW溫度傳感器發(fā)射無(wú)線射頻信號(hào)作為SAW溫度傳感器的激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)采集器和SAW溫度傳感器氣體絕緣開(kāi)關(guān)內(nèi)部隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行溫度。該系統(tǒng)充分利用聲表面波技術(shù)的特點(diǎn)，在保證GIS內(nèi)部絕緣性能的前提下，實(shí)現(xiàn)GIS內(nèi)部絕緣開(kāi)關(guān)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)。
【IPC分類】G01K11-26
【公開(kāi)號(hào)】CN204359455
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420774826
【發(fā)明人】王增彬, 饒章權(quán), 曾德華, 呂鴻, 彭向陽(yáng), 林春耀, 盧啟付, 唐瑛, 李興旺, 王流火, 吳吉, 龐小峰, 陳祖?zhèn)?
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 成都賽康信息技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日