[實用新型]感應取電的高壓電氣設備無線測溫終端

有效

• 申請號: 201520573797.4
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN205002887U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 費春元
• 申請（專利權）人: 費春元
• 主分類號: G01K1/00
• 分類號: G01K1/00;H02J5/00
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本實用新型涉及測溫終端，具體涉及一種感應取電的高壓電氣設備無線測溫終端。

背景技術

據統計分析，我國每年發生的電力事故，有40%是由高壓電氣設備過熱所致；開關、刀閘、電纜連接部位接觸電阻變大、過負荷等容易引起接頭溫度過高，導致設備運行故障。因此，對電力設備，特別是電氣連接點的溫度變化進行實時監測及預警是非常必要的。但高壓設備對絕緣有嚴格要求，傳統的電偶測溫無法在電力設備上使用。目前國內普遍采用紅外測溫、有源無線測溫、光纖測溫、SAW聲表面波傳感器測溫的幾種方式。

紅外測溫即是由人工拿著紅外成像儀對準物體表面直接測量，它只能測到物體的表面溫度，還容易受環境溫度的影響；有源無線測溫是采用微功耗設計的無線射頻模式，裝置采用鋰鐵電池供電，目前國內普遍采用此模式進行測溫；光纖測溫系統采用光柵測溫探頭安裝在測溫點，用光纜傳輸光信號；SAW聲表面波溫度傳感器是一種運用RFID技術的模式。

其缺點是：

紅外測溫即是由人工拿著紅外成像儀對準物體表面直接測量，它只能測到物體的表面溫度，還容易受環境溫度的影響，其最大的缺點是必須由人工操作，不能實現在線監測。

有源無線測溫的測溫終端需要電池供電，電池存在高溫下爆炸、泄露等狀況，電池在高溫下排出導電的氣體和液體對于電力設備絕緣油致命影響，同時存在使用壽命問題，普遍使用3-5年后需要更換電池。

光纖測溫通過的光纖隔離高壓也存在著沿面放電問題，在電力設備上光纜的布置、走線都非常困難，且造價高昂一般用戶很難大范圍使用，另外由于光柵測溫傳感器存在溫漂現象，使用2-3年后需要取下重新校核溫度刻度的狀況，因此使用也非常麻煩。

SAW聲表面波傳感器測溫方式需要在被測點附近的柜體內安裝感應天線，減小了設備的放電距離，降低了高壓防護等級，而且信號非常不穩定，目前聲表面波傳感器信息接收合格率不高于70%。

發明內容

本實用新型的目的在于：提供一種感應取電的高壓電氣設備無線測溫終端，安裝方便，不需要額外能源供電，信號可靠穩定，不影響設備電氣絕緣，利用電力設備本身具備的高壓電場取電，完成溫度信號采集并通過無線射頻發送至設備遠端的集中器上。

本實用新型的技術解決方案是：該無線測溫終端包括靜電感應電源、無線射頻芯片、MCU單片機、溫度采樣器和電壓感應器，MCU單片機上依電回路方式連接靜電感應電源、無線射頻芯片、溫度采樣器和電壓感應器，構成感應取電的高壓電氣設備無線測溫終端的電路。

其中，所述的靜電感應電源包括大尺寸電極感應片、微型開關電源、電子開關和穩壓器，微型開關電源上依電回路方式連接大尺寸電極感應片、電子開關和穩壓器形成靜電感應電源。

本實用新型的優點是：

1、高壓設備高壓段普遍存在很高的電場，本實用新型利用靜電感應電源為測溫裝置提供能源，不需要額外的電源，從而避免了電池高溫下爆炸，避免開關絕緣的破壞，電池壽命問題。

2、通過大尺寸電極感應片獲取電荷，獲取的是高電壓、極弱電流，通過微型開關電源將高電壓、弱電流轉換成3.3V支持芯片正常工作的mA級別的直流電。

3、電子開關確保裝置完成數據發送后迅速關斷，配合無線射頻芯片、MCU穩定工作。

4、采用無線射頻芯片，微功耗射頻通訊模式高效、節能、可靠，開關柜運行狀況下可以停電更換電池。

5、本實用新型電路簡單，成本低廉，體積小巧，安裝容易。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理框圖。

圖2為圖1的靜電感應電源電路原理框圖。

圖中：1靜電感應電源，2無線射頻芯片，3MCU單片機，4溫度采樣器，5電壓感應器，6大尺寸電極感應片，7微型開關電源，8電子開關，9穩壓器。

具體實施方式

如圖1所示，該無線測溫終端包括靜電感應電源1、無線射頻芯片2、MCU單片機3、溫度采樣器4和電壓感應器5，MCU單片機3上依電回路方式連接靜電感應電源1、無線射頻芯片2、溫度采樣器4和電壓感應器5，整體構成感應取電的高壓電氣設備無線測溫終端的電路。

如圖2所示，所述的靜電感應電源1包括大尺寸電極感應片6、微型開關電源7、電子開關8和穩壓器9，微型開關電源7上依電回路方式連接大尺寸電極感應片6、電子開關8和穩壓器9形成靜電感應電源。