[实用新型]开关柜无源无线测温装置

说明书

一.技术领域：本实用新型涉及一种开关柜测温装置，特别是涉及一种开关柜无源无线测温装置。

二.背景技术：开关柜在运行过程中，其开关触点和母线连接等部位易出现高温过热，造成火灾和大面积停电事故。实时监测开关温度，防止开关过热是杜绝此类事故发生的关键。目前，测温的方式有有线和无线测温两类。有线测温方式主要问题是其连接线的绝缘性能不能保证。如光纤温度传感器，其光纤积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低，同时还有光纤易折，易断、不耐高温等缺陷。

无线测温主要采用红外测温方式，但由于目前新型开关柜均为封闭式结构，无法用手持红外测温仪巡检。

目前的在线监测类无线测温技术需使用锂电池作为电源。锂电池在高温下易燃易爆，其可靠性往往还低于开关柜本身，需经常更换电池，运行安全稳定性差，系统维护成本较高。

三.实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计新颖独特、结构简单、能耗低且不需要外加电源的开关柜无源无线测温装置。

本实用新型的技术方案是：一种开关柜无源无线测温装置，含有温度传感器、单片机和采集器，所述采集器通过天线和射频发射电路、射频接收电路与所述单片机连接，并且，所述采集器通过通讯线缆与温度显示器连接；所述单片机通过信号放大电路与所述温度传感器连接，并且，所述单片机与法拉电容连接，所述法拉电容与能量收集电路连接，该能量收集电路分别与所述射频接收电路和温差致电片连接。

所述采集器与外接电源连接。所述温度显示器安装在开关柜面板上和/或设置在控制室内。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型单片机工作不需要外加电源，其能量来源于两方面：一是基于电磁耦合原理，通过天线接收采集器发来的射频信号，经整流滤波后给单片机供电；二是根据塞贝克效应(温差致电)，利用导体发热转换的电能升压后为单片机供电。它填补了封闭式高压开关柜无可靠在线监测其导体温度的空白，且解决了有源测温装置需经常更换电池及测试装置寿命短、维护成本高的问题。

2、本实用新型采用法拉电容，能量储存大，另外，测量和无线信号发送均采用低功耗设计，以保证单片机供电。

3、本实用新型可广泛用于发电厂、变电站及大型工矿企业的高低压开关柜测温，也可用于全封闭变电站其它设备、导体的在线测温。推广应用后可大大降低过热及其相关事故，提高电力系统运行稳定性，具有较高的社会经济效益。

四.附图说明：

图1为开关柜无源无线测温装置的原理图。

五.具体实施方式：

实施例：参见图1，图中，1-温差致电片，2-法拉电容，3-单片机，4-温度传感器，5-采集器，6-温度显示器。

开关柜无源无线测温装置含有温度传感器4、单片机3和采集器5，其中：采集器5通过天线和射频发射电路、射频接收电路与单片机3连接，并且，采集器5通过通讯线缆与温度显示器6连接；单片机3通过信号放大电路与温度传感器4连接，并且，单片机3与法拉电容2连接，法拉电容2与能量收集电路连接，该能量收集电路分别与射频接收电路和温差致电片1连接。

采集器5与外接电源连接(图中未画出)。温度显示器6安装在开关柜面板上；温度显示器6也可以设置在控制室内；温度显示器6还可以既安装在开关柜面板上又设置在控制室内，根据需要设定。

工作时，采集器5安装在封闭式高压开关柜的柜顶外表面上，单片机3、温度传感器4、法拉电容2、温差致电片1及相关电路安装在封闭式高压开关柜内部，并且，温差致电片1和温度传感器4安装于待测导体表面，并紧密接触。

能量收集电路将导体发热的温差致电和采集器5发出的射频信号产生的微弱电压信号通过升压电路给法拉电容2充电；当法拉电容2充电完成，启动单片机3工作。温度传感器4采集的温度变化信号通过信号放大电路输入单片机3。

单片机3对温度产生的电压进行A/D转换，将结果编码后通过射频发射电路发送出去。采集器5收到信号后进行数据处理，再将温度进行显示和上传。该装置存在两种工作状态：一是采集器5发出指令，促使单片机3被动向采集器5发出温度变化信号，二是温度变化达到一定极限，单片机3主动向采集器5发出温度变化信号。