[發(fā)明專利]用于開關(guān)設(shè)備的無線感測系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880089111.0
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN111712896B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軼博;李春;莊志堅;陳建升;孟德倫;陶志強
• 申請（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H01H71/04
• 分類號: H01H71/04;G01R31/327
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 李輝;崔卿虎

一種用于開關(guān)設(shè)備(100)的無線感測系統(tǒng)(150)，該系統(tǒng)(150)包括一個或多個無線傳感器集合(202)，其被設(shè)置在開關(guān)設(shè)備(100)的第一隔室(104)中并且通過傳感器保持器(402)安裝到開關(guān)設(shè)備(100)中的斷路器(110)的定觸頭(112)，其中斷路器(110)被設(shè)置在第一隔室(104)中，一個或多個無線傳感器集合(202)被配置為感測定觸頭(112)的溫度以生成表示溫度的傳感器信號，并且傳感器保持器(402)被適配為將一個或多個無線傳感器集合(202)固定在定觸頭(112)和傳感器保持器(402)之間。該系統(tǒng)(150)包括另一一個或多個無線傳感器集合(600、600’、600”)，其被設(shè)置在第一隔室(104)中并且被配置為感測斷路器(110)的電流以生成表示電流的另一傳感器信號。該系統(tǒng)(150)包括天線(114)，其被設(shè)置在第一隔室(104)中并且被配置為從無線傳感器(202、600、600’、600”)接收傳感器信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實施例一般地涉及用于開關(guān)設(shè)備的無線感測系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著人們對電力的需求不斷增加，電力系統(tǒng)的安全性變得越來越重要。諸如一次開關(guān)設(shè)備的開關(guān)設(shè)備通常被用作電力系統(tǒng)的保護設(shè)備。為了確保用于電力系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備的正常功能，期望監(jiān)測開關(guān)設(shè)備的操作參數(shù)。

若干種類的傳感器可以應(yīng)用于開關(guān)設(shè)備以感測諸如溫度的操作參數(shù)。傳感器的類型和布置會影響傳感器的感測精度和安全性，進而影響開關(guān)設(shè)備的監(jiān)測可靠性和安全性。已提出了由開關(guān)設(shè)備外部的外部源供電的傳感器類型。這種傳感器利用來自外部源的電源來感測開關(guān)設(shè)備的操作參數(shù)。但是，在來自外部源的電源不穩(wěn)定的情況下，傳感器的感測精度降低，因此開關(guān)設(shè)備的監(jiān)測可靠性降低。另一方面，傳感器的布置可能涉及傳感器的安裝和讀出。

另一已知類型的傳感器被嵌入諸如開關(guān)設(shè)備的接觸臂的部件中。然而，傳感器的這種放置可能引起開關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)改變，并且不利于傳感器的更換。另外，需要從開關(guān)設(shè)備內(nèi)的傳感器讀出所感測的數(shù)據(jù)，使得所獲得的數(shù)據(jù)可靠并且開關(guān)設(shè)備在其內(nèi)部具有較低的安全風(fēng)險。

為了改進開關(guān)設(shè)備的監(jiān)測可靠性和安全性，期望在不改變開關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的情況下提供合適傳感器的改進布置。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實施例提供了用于開關(guān)設(shè)備的無線感測系統(tǒng)和方法，其改進了開關(guān)設(shè)備的監(jiān)測可靠性并且降低了開關(guān)設(shè)備的安全風(fēng)險。

在第一方面，本公開的實施例提供了一種用于開關(guān)設(shè)備的無線感測系統(tǒng)，該無線感測系統(tǒng)包括：第一集合的一個或多個無線傳感器，被設(shè)置在開關(guān)設(shè)備的第一隔室中，并且被配置為感測開關(guān)設(shè)備的在第一隔室中設(shè)置的斷路器的電流，以生成表示斷路器的電流的第一傳感器信號；以及天線，被設(shè)置在第一隔室中，并且被配置為從第一集合的一個或多個無線傳感器接收第一傳感器信號。

在常規(guī)解決方案中，針對開關(guān)設(shè)備電流的感測系統(tǒng)由不穩(wěn)定的外部源供電。與傳統(tǒng)感測系統(tǒng)相比，通過利用內(nèi)部源為無線感測系統(tǒng)的第一集合的一個或多個無線傳感器供電，本公開的實施例有助于以較低的安全風(fēng)險更可靠地監(jiān)測斷路器的電流。此外，經(jīng)由不太可能受到隔室環(huán)境影響的無線通信來讀取斷路器的感測電流。以此方式，可以以更可靠的方式監(jiān)測開關(guān)設(shè)備，從而確保開關(guān)設(shè)備的安全性。另外，可以在不更改開關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的情況下進行監(jiān)測。

在一些實施例中，第一集合的一個或多個無線傳感器中的每一個包括：被配置為感測斷路器的電流來生成AC電流信號的電流感測模塊；被配置為基于AC電流信號來生成DC電流或電壓信號的信號處理模塊；以及被配置為基于DC電流或電壓信號來生成第一傳感器信號的無線傳感器模塊。

在一些實施例中，第一集合的一個或多個無線傳感器中的每一個包括：被配置為感測斷路器的電流來生成電流信號的電流感測模塊；被配置為基于電流信號來生成電阻或電感信號的信號處理模塊；以及被配置為基于電阻或電感信號來生成第一傳感器信號的無線傳感器模塊。