[实用新型]一种高压断路器触头温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及温度传感器，尤其是涉及以双金属片为敏感元件的一种高压断路器触头温度传感器。

背景技术

目前常用的测温方法有接触式测温法、红外测温法、光纤测温法等，但各有优缺点。

1、接触式测温法主要以热电偶或热电阻为温度敏感元件。该方法比较简单可靠，价格低廉，但是这些传感元件都需要用金属导线传输信号，无法保证其在开关柜内可靠、绝缘地正常工作，且容易受到电磁干扰。

2、红外测温法是典型的非直接接触测量温度的方法。该方法是通过对物体自身的红外辐射能量的测量，便能够准确测定它的表面温度。但是红外测温探头容易受到高压断路器内部元件对红外辐射光路遮挡的影响，不能测得准确的触头温度，虽然可以采取一定的校正，但是红外辐射的影响因素很多具有时变性，无法对其一一校正，因此这种方法通用性较差。

3、采用光纤测温绝缘、稳定、可靠，且具有极强的抗干扰性，光纤温度传感器可以直接安装到高压断路器内的待测点上。

发明内容

本实用新型的目的在于提供以双金属片为敏感元件的一种高压断路器触头温度传感器。

本实用新型设有基座、发射塑料光纤、接收塑料光纤、950nm红外发光二极管、950nm红外接收二极管、双金属片和金属反射面；

所述发射塑料光纤、接收塑料光纤、950nm红外发光二极管、950nm红外接收二极管固定在基座上，双金属片的一端固定在基座上，金属反射面安装在双金属片的另一端上；950nm红外发光二极管的输入端外接红外光源，950nm红外接收二极管的输出端外接红外接收电路。

所述双金属片可采用TB180/05双金属片。

所述金属反射面可采用粗糙度≤1的铝制金属反射面。

当温度发生变化时，双金属片带动金属反射面产生相应位移，引起接收塑料光纤接收到的光强发生改变。

本实用新型采用双金属片作为温度敏感元件，使其带动金属反射面变化引起接收光纤接收到的光强发生改变，可通过转换电路对光敏元件处电压进行检测，经数据处理，最终得到触头温度信号。考虑到高压断路器有6个梅花触头，实际应用中系统提供了6路相互独立的测温模组以及相应的数据传递通道。

本实用新型可用于检测高压断路器温度。经过实际运行检验，性能稳定可靠，满足电气隔离的安全要求，具有抗干扰能力强、通信体积小、功耗低、传输上安全性高、连接方便、简单易用等优点，有效地解决了高压环境复杂的条件下测得温度信号并传送到低压端，同时防止将高压引到低压端的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构组成示意图。

图2为本实用新型实施例外接的转换电路原理组成图。

图3为本实用新型实施例的温度检测曲线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1，本实用新型实施例设有基座1、发射塑料光纤2、接收塑料光纤3、950nm红外发光二极管4、950nm红外接收二极管5、双金属片6和金属反射面7。

所述发射塑料光纤2、接收塑料光纤3、950nm红外发光二极管4、950nm红外接收二极管5固定在基座1上，双金属片6的一端固定在基座1上，金属反射面7安装在双金属片6的另一端上；950nm红外发光二极管4的输入端外接红外光源，950nm红外接收二极管5的输出端外接红外接收电路。

所述双金属片6可采用TB180/05双金属片。

所述金属反射面7可采用粗糙度≤1的铝制金属反射面。

当温度发生变化时，双金属片带动金属反射面产生相应位移，引起接收塑料光纤接收到的光强发生改变。在图1中，标记A为外壳。

图2给出本实用新型实施例外接的转换电路原理组成图发射部分由电阻RZ、Re，稳压二极管UZ和三极管T2组成恒流源电路，为950nm红外发光二极管4提供恒定电流，保证950nm红外发光二极管4发出光强恒定的红外光线。T1为调制开关，单片机AVR(可采用型号Atmega16的单片机)发出频率为38KHz的方波通过调制开关T1控制恒流源电路将红外光线调制成38KHz的脉冲光束。接收部分由950nm红外接收二极管5、电压放大电路11、38KHz解调电路12构成。当温度变化时，光强通过950nm红外接收二极管5接收，经电压放大、38KHz解调后，送入AVR的电压信号即可代表温度变化的信号了，实现信号转换。

将6个温度传感器分别安装在高压断路器的各个梅花触头上，在10KV高压开关柜上进行温升实验。温度从20℃变化到75℃，上位机接收6个通道的温度信号，实验结果如图3所示。现场试验表明，本实用新型的高压断路器测温系统性能可靠。