[發明專利]分支電路熱監測系統

有效

• 申請號: 201910785512.6
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110858068B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 阿米特·納亞克;馬修·萊迪
• 申請（專利權）人: 西門子工業公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01K7/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳方鳴

一種分支電路熱監測系統，包括殼體和配電子系統。殼體包括多個熱模塊，各個熱模塊與多個熱傳感器組件中的一個熱傳感器組件連接。殼體還包括模塊架，其中熱模塊中的每個均被安裝在模塊架上。殼體還包括配置為與熱模塊通信的主控制器。熱模塊被配置用于單獨監測與附接的熱傳感器組件相應的識別的關注連接點，使得熱模塊和熱傳感器組件提供對相應的識別的關注連接點的連續溫度監測。熱傳感器組件被配置為直接應用于關注連接點，從而避免任何額外的安裝組件。配電子系統被耦合到熱模塊。

技術領域

本發明的各方面主要涉及一種分支電路熱監測系統，用于通過具有直接應用于關注連接點的熱傳感器組件的模塊進行連續溫度監測，從而避免任何額外的安裝組件。

背景技術

配電系統中的電氣連接元件的過熱可能會導致災難性的危險情況。為了防止這種情況發生，配電系統的客戶/終端用戶需要對連接元件(諸如接頭、接線片、配電板中的線纜、開關板、開關設備、母線槽系統等)的溫度升高進行監測。客戶需要在溫度升高的合理時間內得到關于與既定正常操作條件相關的任何變化的通知。

配電系統中的典型熱監測與測量系統是使用外部安裝的熱成像設備或熱數據收集設備或系統內部的部件中的集成電子器件來執行的。例如，成像技術涉及運載在配電系統的外殼上特別設計的紅外觀察端口(一個這樣的示例是Fluke IR窗口)。服務員或技術人員可以使用指向觀察口的手持式掃描儀定期或臨時測量系統內部的部件的熱狀況。觀察口指向關注連接元件。通常，安裝為配電系統設計的紅外觀察口的成本高。被指定記錄連接元件溫度升高的技術人員或服務員可以特定或預定時間間隔記錄信息，并且系統內的溫度行為在記錄的時間段之間是不可用的。進一步地，觀察端口被用于實現對關注固定點的評估，并且不能用于識別不在觀察端口視線內的元件的情況。

可替代地，紅外掃描可以移動為更靠近關注測量點，并且將得到的讀取信號提供給中央處理單元。其它可用產品可以使用光纖技術來向中央處理單元提供溫度數據。中央處理單元可以按照預定速率或按照需要將溫度數據中繼給終端用戶。在專門紅外掃描連接元件的情況下，監測單個連接點的每個紅外掃描設備必須被安裝在配電系統范圍內的單獨組件中。進一步地，來自紅外掃描儀的信息只有在精確掃描連接點的情況下才可靠。光纖技術雖然易于安裝在關注結點上，但卻是一項高成本技術。

捕獲溫度升高的另一種方法是通過使用專門設計的無線發射器，該無線發射器具有設計為附接至關注點的傳感器。與諸如無線溫度監測系統等傳感器集成的無線發射器包括與連接元件表面直接接觸的傳感器。在需要更換之前，這些傳感器需要電池來進行使用壽命有限的操作。進一步地，在提供溫度讀數之前，傳感器可能根據申請需要校準。進入安裝區更換電池或進行額外校準會導致配電系統的停機。這還會使安裝人員或調試代理在進入配電系統時暴露在可能由電弧閃光事件引起的危險情況下。

通過另一種稱為表面聲波型傳感器的無線換能器減輕了對電池的需求。這些傳感器可以直接安裝在電氣連接點上，并且由外部讀取器通過射頻信號周期性地啟動。表面聲波傳感器在啟動后可以發回修改版本的射頻信號，該射頻信號包含所附接的電氣連接點的溫度信號。然而，對于終端用戶來說，表面聲波及技術的安裝成本也很高。

因此，目前需要在配電系統中的關注電氣連接點(諸如接頭、接線片、配電板中的線纜、開關板、開關設備、母線槽系統等)處進行成本有效的溫度監測。

發明內容

簡而言之，本公開的各方面涉及一種配電系統，該配電系統提供對諸如接頭、接線片、配電板中的線纜、開關板、開關設備、母線槽系統等連接元件的溫度升高的低成本連續監測。客戶會在溫度升高的合理時間內得到關于與既定正常操作條件相關的任何變化的通知。這樣，配電系統中的電氣連接元件的過熱不會導致災難性的危險情況。分支電路熱監測系統設計為提供這些問題的解決方案。該解決方案被設計成相對模塊化的，并且適用于對現有配電系統進行改造。該解決方案還被設計為在傳遞溫度升高信息的同時不會妨礙配電功能的運行。通過具有直接應用于關注連接點的熱傳感器組件的模塊來提供連續溫度監測，從而避免任何額外的安裝組件。