[发明专利]用于开关设备的无线感测系统和方法

说明书

一种用于开关设备(100)的无线感测系统(150)，该系统(150)包括一个或多个无线传感器集合(202)，其被设置在开关设备(100)的第一隔室(104)中并且通过传感器保持器(402)安装到开关设备(100)中的断路器(110)的定触头(112)，其中断路器(110)被设置在第一隔室(104)中，一个或多个无线传感器集合(202)被配置为感测定触头(112)的温度以生成表示温度的传感器信号，并且传感器保持器(402)被适配为将一个或多个无线传感器集合(202)固定在定触头(112)和传感器保持器(402)之间。该系统(150)包括另一一个或多个无线传感器集合(600、600’、600”)，其被设置在第一隔室(104)中并且被配置为感测断路器(110)的电流以生成表示电流的另一传感器信号。该系统(150)包括天线(114)，其被设置在第一隔室(104)中并且被配置为从无线传感器(202、600、600’、600”)接收传感器信号。

技术领域

本公开的实施例一般地涉及用于开关设备的无线感测系统和方法。

背景技术

随着人们对电力的需求不断增加，电力系统的安全性变得越来越重要。诸如一次开关设备的开关设备通常被用作电力系统的保护设备。为了确保用于电力系统的开关设备的正常功能，期望监测开关设备的操作参数。

若干种类的传感器可以应用于开关设备以感测诸如温度的操作参数。传感器的类型和布置会影响传感器的感测精度和安全性，进而影响开关设备的监测可靠性和安全性。已提出了由开关设备外部的外部源供电的传感器类型。这种传感器利用来自外部源的电源来感测开关设备的操作参数。但是，在来自外部源的电源不稳定的情况下，传感器的感测精度降低，因此开关设备的监测可靠性降低。另一方面，传感器的布置可能涉及传感器的安装和读出。

另一已知类型的传感器被嵌入诸如开关设备的接触臂的部件中。然而，传感器的这种放置可能引起开关设备的结构改变，并且不利于传感器的更换。另外，需要从开关设备内的传感器读出所感测的数据，使得所获得的数据可靠并且开关设备在其内部具有较低的安全风险。

为了改进开关设备的监测可靠性和安全性，期望在不改变开关设备的结构的情况下提供合适传感器的改进布置。

发明内容

本公开的实施例提供了用于开关设备的无线感测系统和方法，其改进了开关设备的监测可靠性并且降低了开关设备的安全风险。

在第一方面，本公开的实施例提供了一种用于开关设备的无线感测系统，该无线感测系统包括：第一集合的一个或多个无线传感器，被设置在开关设备的第一隔室中，并且被配置为感测开关设备的在第一隔室中设置的断路器的电流，以生成表示断路器的电流的第一传感器信号；以及天线，被设置在第一隔室中，并且被配置为从第一集合的一个或多个无线传感器接收第一传感器信号。

在常规解决方案中，针对开关设备电流的感测系统由不稳定的外部源供电。与传统感测系统相比，通过利用内部源为无线感测系统的第一集合的一个或多个无线传感器供电，本公开的实施例有助于以较低的安全风险更可靠地监测断路器的电流。此外，经由不太可能受到隔室环境影响的无线通信来读取断路器的感测电流。以此方式，可以以更可靠的方式监测开关设备，从而确保开关设备的安全性。另外，可以在不更改开关设备基础结构的情况下进行监测。

在一些实施例中，第一集合的一个或多个无线传感器中的每一个包括：被配置为感测断路器的电流来生成AC电流信号的电流感测模块；被配置为基于AC电流信号来生成DC电流或电压信号的信号处理模块；以及被配置为基于DC电流或电压信号来生成第一传感器信号的无线传感器模块。

在一些实施例中，第一集合的一个或多个无线传感器中的每一个包括：被配置为感测断路器的电流来生成电流信号的电流感测模块；被配置为基于电流信号来生成电阻或电感信号的信号处理模块；以及被配置为基于电阻或电感信号来生成第一传感器信号的无线传感器模块。