[實用新型]一種無源無線測溫天線裝置

有效

• 申請號: 201320644586.6
• 申請日: 2013-10-19
• 公開（公告）號: CN203551142U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 王凱武;鄭為民;田海林;李洪霞;周春紅;靳鍵云;閆永芳;邢林敏;閆俊杰;趙群;王秋云;陳長棟
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司臨汾供電公司
• 主分類號: G01K11/26
• 分類號: G01K11/26
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 吳立

技術領域

本實用新型一種無源無線測溫天線裝置，屬于變電站設備溫度監測裝置技術領域。

背景技術

電網安全生產不僅是一個龐大而復雜的系統工程，而且是電力公司乃至全社會改革、發展和穩定的基礎，是未來我國乃至全世界智能電網發展的重中之重，國務院于2006年2月發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》和國家電網于4月19日發布《國家電網公司綠色發展白皮書》等一系列重要文件中，智能電網安全保障已經納入國家重大優先發展和著手實施的主題。

變電站內的各設備在長期運行過程中，開關的觸點和母線連接等部位因老化或接觸電阻過大而發熱，而這些發熱部位的溫度無法監測，由此最終導致事故發生，電力設備安全可靠性是超大規模輸配電和電網安全保障的重要環節，在持續擴大供電同時給電網電器設備帶來一系列的安全問題，為盡可能的避免各類電力事故，電力設備安全運營實時監控的任務迫在眉睫。

電網設備中的觸頭和接頭的電網安全的一個重要隱患，現有統計結果表明，故障其主要發生在如下位置：一、開關柜中動、靜觸頭故障，開關柜作為一種廣泛運用的電力設備，開關柜是輸配電系統中的重要設備，承擔著開斷和關合電力線路、線路故障保護、監測運行電量數據的重要作用；開關設備因高壓斷路器動、靜觸頭接觸不良，加上長期的大電流、觸頭老化等因素易致其接觸電阻增大，從而導致長時間發熱、觸頭溫升過高甚至最終發生高壓柜燒毀故障；二、電纜接頭故障，隨著運行時間的延長、壓接頭的松動、絕緣老化、以及局部放電、高壓泄漏等，將引起發熱和溫度的升高，溫度的升高將使這些狀況進一步惡化，這將促使溫度進一步提升，這一惡性循環的結果就引發短路放炮，甚至火災。

為解決這一難題，從測溫原理上通常有幾種方式，從傳輸角度來說，包括有線和無線數據傳輸方式。

一、常規測溫方式：常規的熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等測溫方式的缺點在于無法無線無源，需要金屬導線傳輸信號，無法獨立無線工作，絕緣性能不能保證，即使采用無線發送模塊，在電網的磁場、電場和熱場復雜情況下，抗干擾能力弱而無法正常工作。

二、光纖測溫：光纖溫度傳感器采用光導纖維傳輸溫度信號，光導纖維具有優異的絕緣性能，能夠隔離開關柜內的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關柜內的高壓觸點上，準確測量高壓觸點的運行溫度，實現開關柜觸點運行溫度的在線監測，然而，光纖具有易折，易斷、不耐高溫等特性，積累灰塵后易導致光纖沿面放電從而使絕緣性降低，光纖屬于有線方式，會破壞既有設備構架，受開關柜結構影響，在柜內布線難度較大，另外，光纖測溫的成本也相對較高。

三、紅外測溫：紅外測溫為非接觸式測溫，在變電站套管、避雷器、母線等設備的溫度監測中應用較多，但由于高壓開關柜內部結構復雜，元件互相遮擋較多，通過紅外圖譜間接獲取溫度數據其準確性不能滿足要求，對紅外圖譜的計算機識別技術水平還不能替代人工識別，自動化程度不高，同時紅外熱像儀的成本較高，不利于推廣使用；另外紅外測溫易受環境及周圍的電磁場干擾，由于開關柜內的空間非常狹小，無法安裝紅外測溫探頭（因為探頭必須與被測物體保持一定的安全距離，并需要正對被測物體的表面），要求被測量點能夠在視野內并無遮掩，并且表面干凈以確保準確性，因此使用紅外成像儀對其進行溫度測量時有死角出現，無法全部監測到；紅外成像儀進行測量必須要工作人員拿著儀器到現場進行測量，無法實現遠程、實時監測，浪費大量的人力；在對戶外的刀閘等進行監測時，由于距離較遠，成本較高，遇到冰雪天氣，使得該設備監測失效。

四、有源無線測溫：有源的無線溫度傳感器尺寸通常相對較大且需經常更換電池，系統維護成本較高，同時，電池不適于在高溫狀態下工作，溫度過高會影響電池正常工作，最終影響測量精度，甚至會出現誤報警；另外當電池電量不足時，會出現誤報警的現象，影響監測精度；另外目前大部分的無線傳感器采用的天線均為普通的吸盤天線，這種天線由于其外形原因，在用于開關柜內的觸點溫度監測時，無法實現在手車柜內的安裝。

實用新型內容

本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是：提供一種方便變電站設備觸點溫度無線監測的裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種無源無線測溫天線裝置，無源無線測溫傳感器包括叉指換能器、反射柵、壓電基片和傳感器天線，所述叉指換能器和反射柵設置在壓電基片上，所述傳感器天線與叉指換能器電連接，傳感器天線采用螺旋天線。

所述傳感器天線為法向方向上全向的螺旋天線。