[发明专利]10kV大电流开关柜高压断路器触臂温度在线监测装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及断路器触臂监测装置，具体是指一种10kV大电流开关柜高压断路器触臂温度在线监测装置。

【背景技术】

对电力设备温度的监测是目前国内外正在研究的一个非常重要的课题，移开式开关柜在供电、用电部门中都有大量应用，断路器是开关柜保证输配电系统安全可靠运行的关键部件之一，断路器正常工作与否关系着电力系统的稳定性，因断路器故障引发的事故已被列入国家电网公司十八项电网重大反事故措施之一。断路器的动、静触臂接触处是易发热点，动静触臂接触不良、接触电阻增大是引起断路器温度过高或异常的主因，事故的发展需要一个阶段、时间，若未能及时获知此变化，继续运行，触臂发热温度超过规定值，则会加剧动、静触臂接触处(触头)的氧化，氧化结果又导致接触电阻值上升，这样又促使触臂发热而进一步温升，而移开式开关柜具有密封性不散热，产生恶性循环，如果不及时加以控制，温升超标问题不断加剧，则会出现诸如触指熔化脱落、触臂烧毁、绝缘材料的性能下降等现象，产生高压放电，生成大量的带电离子，造成短路致使设备烧毁，引起停电，最后甚至会起火而引发事故，严重地造成开关爆炸等恶性事故。断路器异常则导电回路则处于不正常状态，会使电器材料温度升高超出规定范围，造成电器材料的机械强度和物理性能等下降，因此触臂的温升意味着开关柜是否处于正常运行，必须对其温度进行实时监测。

为了防止断路器触臂温升所产生的事故隐患，市场上已经出现了对断路器温度进行监测的产品，但是仍存在一些弊端，比如：

1、非接触式红外测温仪，其需要知道被测目标大小、测量距离、目标所处的环境，而目标所处的环境对测温结果有很大影响。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下都会影响测温值，并且无法透过柜体测量内部设备，因此只能针对性用于固定式开关柜内所安装的断路器进行测温，而移开式开关柜属于封闭式结构，开关柜在运行中必须关闭柜门，无法测量因而无实用性。

2、光纤测温产品，其具有良好的电绝缘性，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤连接的温度传感器能够直接安装到移开式开关柜内的断路器上，在高电压、大电流等环境中准确测量断路器触臂的运行温度，但光纤测温系统复杂，技术要求较高，不耐高温环境，用于隔离高压的光纤表面存在受到灰尘污染的机会，积累灰尘后易使绝缘性降低，这使得光纤测温产品应用受到一定程度的限制，另外，温度传感器采用有源设计，必须使用电池，有爆炸隐患，并且对于测量点的安装不方便，移开式开关柜在带电运行不能更换电池。

有鉴于此，需要一种能够准确测量开关柜内断路器触臂温度，本技术方案遂由此背景下产生。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种10kV大电流开关柜高压断路器触臂温度在线监测装置，该装置采用感应取电，自行获得的工作电源稳定可靠而不间断。

为实现上述技术任务，本发明提供如下解决方案：

10kV大电流开关柜高压断路器触臂温度在线监测装置，包括电流互感器、电源转换板、数字温度传感器、无线编码发射模块、无线接收解码模块、温度显示与报警装置，电流互感器、电源转换板和无线编码发射模块均安装于各相触臂上，电流互感器感应获取电流并提供次级电压给电源转换板，电源转换板给无线编码发射模块提供电源，各相触臂在邻近其梅花爪头所在的触臂端部均紧贴有数字温度传感器，无线编码发射模块读取数字温度传感器的温度数据并处理成编码信号以无线方式发射出去，用于接收编码信号并将信号实时解码的无线接收解码模块在其输出端接温度显示与报警装置，无线接收解码模块、温度显示与报警装置均位于所述开关柜之外，所述电源转换板包括反向并接于电流互感器输出端的二只大功率钳位二极管、整流滤波电路和宽电压稳压电路，并接于电流互感器输出端的二极管整流桥和二极管整流桥输出端所接的滤波电容、电解电容构成整流滤波电路，该整流滤波电路后接限流电阻、大功率宽电压稳压管构成宽电压稳压电路，大功率宽电压稳压管两端产生的直流电压给无线编码发射模块提供稳定可靠、不间断直流电源。

上述无线接收解码模块可接收1～200只无线编码发射模块的编码信号。

采用上述技术方案后，本发明具有如下有益效果：