[發明專利]用于感測電導體的溫度的溫度感測設備

有效

• 申請號: 201580085486.6
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN108474695B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 袁斯華;賈斯汀·M·約翰遜;賴安·D·埃里克森;克里斯多夫·D·謝科什陶;黃爭;楊韜;胡佳;李陶;郭高飛;聶其紅
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G01K7/34
• 分類號: G01K7/34;G01K7/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

本發明公開了一種用于感測電導體(31)的溫度的溫度感測設備，該溫度感測設備包括具有框架主體(2101)和適于容納電導體(31)的管道(2102)的傳感器框架(210)。溫度傳感器的至少一部分被接收在傳感器框架(210)的腔室(2103)中。熱接觸構件的至少一部分設置在電導體(31)與溫度傳感器之間并且被配置成增強它們之間的熱接觸。熱接觸構件的至少一部分能夠徑向壓靠在電導體(31)上。

技術領域

本公開涉及用于實時監測電導體的溫度的系統和方法，具體的講，涉及用于監測配電系統中電力電纜的電導體的溫度的系統和方法。

背景技術

中壓和高壓配電系統在現代社會中起到重要作用。對于配電系統的“健康”來說，安全和保障始終是重要的因素。因此，應當存在能夠監測配電系統的“健康”的技術。

在配電系統諸如中壓或高壓配電系統中，電力電纜的導體的溫度可隨著由線纜攜載的電流的增加而增加。因此，在此類系統中，可以通過例如在線纜接頭或結點處(可能是弱點)，監視在線電導體的溫度來評估此類系統的“健康”。通常，流過線纜接頭或結點的正常電流可產生至多達例如約90℃的溫度。如果線纜接頭或結點的溫度增加超過那個溫度，則其可指示該配電系統中發生某種錯誤。另一方面，對于知道現有配電系統是否處于最大載流容量、知道是否可以使用現有系統可靠地分配額外的電力或者知道是否需要額外的基礎結構支出也是有用的。

發明內容

例如，中壓或高壓配電系統中的在線電力電纜以及線纜接頭和結點通常被多個絕緣和(半)導電層絕緣和保護，并且/或者常常被埋在地下或者被定位在高空。例如，在操作期間以最小的熱延遲直接在線纜接頭或結點處存在實時直接監測或測量在線電導體的溫度的需要。

簡而言之，在一個方面，本公開描述了用于實時直接感測、測量或監測電力電纜的電導體的溫度的系統和方法。提供了用于感測電導體的溫度的溫度感測設備。該設備包括傳感器框架、溫度傳感器和熱接觸構件，該熱接觸構件被配置成增強溫度傳感器與電導體之間的熱連通。傳感器框架包括框架主體和適于容納沿軸向伸長的電導體的管道。框架主體包括鄰近電導體的腔室。溫度傳感器的至少一部分被接收在腔室中。熱接觸構件的至少一部分設置在電導體與溫度傳感器之間并且被配置成增強電導體與溫度傳感器之間的熱連通。熱接觸構件的至少一部分被配置成能夠徑向壓靠在電導體的外表面上。

在另一個方面，提供了電力電纜組件。該組件包括包封在(半)導電層中的電導體以及本文所述的溫度感測設備中的一個或多個。該溫度感測設備包括傳感器框架、溫度傳感器和熱接觸構件，該熱接觸構件被配置成增強溫度傳感器與電導體之間的熱連通。傳感器框架包括框架主體和適于容納沿軸向伸長的電導體的管道。框架主體包括鄰近電導體的腔室。溫度傳感器的至少一部分被接收在腔室中。熱接觸構件的至少一部分設置在電導體與溫度傳感器之間并且被配置成增強電導體與溫度傳感器之間的熱連通。熱接觸構件的至少一部分被配置成能夠徑向壓靠在電導體上。溫度感測設備沿電導體分布并且被配置成感測電導體的溫度分布。

在本公開的示例性實施方案中獲得了各種意料不到的結果和優點。本公開的示例性實施方案的一個此類優點在于本文所述的熱接觸構件能夠徑向壓靠在電導體上。這允許傳感器框架的管道容納具有不同尺寸的電導體，同時通過熱接觸構件在溫度傳感器與電導體之間提供良好的熱連通。本文所述的實施方案可有效地減小由電極與溫度傳感器之間的可能氣隙引起的熱延遲，并且為電導體提供更穩健、準確和可靠的直接實時溫度測量。

已總結了本公開的示例性實施方案的各種方面和優點。上面的發明內容并非旨在描述本公開的當前某些示例性實施方案的每個例示的實施方案或每種實施方式。下面的附圖和具體實施方式更具體地舉例說明了使用本文所公開的原理的某些優選的實施方案。

附圖說明

結合附圖來考慮本公開的各種實施方案的以下詳細描述可更全面地理解本公開，其中：

圖1為根據一個實施方案的用于監測電導體的溫度的系統的示意性框圖。