[發(fā)明專利]配電母線接頭發(fā)熱傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010621061.5
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111721434B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫偉;王榮;馮越
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城師范學(xué)院
• 主分類號: G01K5/02
• 分類號: G01K5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種配電母線接頭發(fā)熱傳感器，包括殼體(1)、面板(2)、酒精柱(3)、刻度(4)、環(huán)形玻管(5)、環(huán)形透鏡(6)、線路板一(7)、盒一(8)、邊腳(11)、隔板(12)、連桿(13)、屏蔽盒(14)、定片支架(15)、定片組(16)、動片組(17)、動片支架(18)、絕緣托(19)、盒二(21)、線路板二(22)、伸縮盒(24)、背光片(25)、環(huán)罩二(27)、接點(28)、聚熱盒(29)、受熱片(30)、框形支架(34)、出液口(35)、感應(yīng)線圈(36)、環(huán)罩一(37)、撐腳(39)、軟管(40)、LED(41)、凹槽(42)、整流電路(43)、濾波電路(44)、穩(wěn)壓電路(45)、條碼存儲器(46)、條碼調(diào)制電路(47)、蓄電池(49)、可變電容C和電容C4；

殼體(1)、隔板(12)、屏蔽盒(14)、框形支架(34)、盒一(8)、盒二(21)、環(huán)罩一(37)、環(huán)罩二(27)和撐腳(39)構(gòu)成支架機(jī)構(gòu)，環(huán)形玻管(5)、酒精柱(3)、環(huán)形透鏡(6)、背光片(25)和刻度(4)構(gòu)成讀數(shù)機(jī)構(gòu)，受熱片(30)、伸縮盒(24)、連桿(13)、定片組(16)和動片組(17)構(gòu)成傳感機(jī)構(gòu)；

殼體(1)內(nèi)的腰部設(shè)有橫向隔板(12)，隔板(12)兩邊設(shè)為邊腳(11)且與殼體(1)內(nèi)壁連接，隔板(12)上方設(shè)有屏蔽盒(14)，屏蔽盒(14)底部設(shè)為折邊且通過鉚釘(20)與隔板(12)連接，屏蔽盒(14)內(nèi)頂設(shè)有定片支架(15)，定片支架(15)固定住定片組(16)頂部，伸縮盒(24)上方設(shè)有能夠上下移動的連桿(13)，連桿(13)底端與伸縮盒(24)頂部連接，連桿(13)上方且在屏蔽盒(14)內(nèi)設(shè)有動片支架(18)，動片支架(18)底部通過絕緣托(19)與連桿(13)頂端連接，動片支架(18)固定住動片組(17)底部，動片組(17)各片交錯地插在定片組(16)各片的間隙中，動片組(17)和定片組(16)構(gòu)成可變電容C，殼體(1)底部與框形支架(34)連接，框形支架(34)兩邊下方分別設(shè)有環(huán)罩一(37)和環(huán)罩二(27)，感應(yīng)線圈(36)兩端通過導(dǎo)線與整流電路(43)的交流輸入端連接，環(huán)罩一(37)和感應(yīng)線圈(36)套在母線段一(38)外部，環(huán)罩二(27)套在接點(28)和母線段二(26)外部，傳感器通過撐腳(39)抬高，框形支架(34)底邊離母線頂邊3～4厘米；

其特征在于：殼體(1)底部中央設(shè)有喇叭形的聚熱盒(29)且開口向下，聚熱盒(29)上方設(shè)有波紋狀的伸縮盒(24)，伸縮盒(24)底部設(shè)有若干受熱片(30)，聚熱盒(29)內(nèi)壁、伸縮盒(24)底部和受熱片(30)表面均鍍有容易吸熱的黑鈦膜層，伸縮盒(24)底部一側(cè)設(shè)有出液口(35)，面板(2)上設(shè)有環(huán)形透鏡(6)，環(huán)形透鏡(6)的橫截面圖形為臥倒的蘑菇形，蘑菇頭呈半橢圓形，蘑菇桿嵌在面板(2)上的與之相應(yīng)的開槽中，環(huán)形透鏡(6)的蘑菇桿內(nèi)設(shè)有環(huán)形凹槽(42)，凹槽(42)內(nèi)嵌有環(huán)形玻管(5)，環(huán)形玻管(5)一端為密封且管內(nèi)真空，環(huán)形玻管(5)另一端設(shè)有開口且通過軟管(40)與出液口(35)連接，伸縮盒(24)內(nèi)灌滿紅色酒精且少量酒精溢到環(huán)形玻管(5)內(nèi)形成弧形酒精柱(3)，面板(2)上且在環(huán)形透鏡(6)的外圓外設(shè)有若干凸條形刻度(4)，凸條形刻度嵌在面板(2)上的與之相應(yīng)的開槽中，面板(2)背面且與刻度(4)相應(yīng)位置設(shè)有環(huán)形背光片(25)，背光片(25)頂部設(shè)有LED(41)能使刻度(4)發(fā)亮；

隔板(12)下方且在伸縮盒(24)兩側(cè)分別設(shè)有盒一(8)和盒二(21)，盒一(8)內(nèi)設(shè)有線路板一(7)，線路板一(7)上設(shè)有整流電路(43)、濾波電路(44)、穩(wěn)壓電路(45)、條碼存儲器(46)、條碼調(diào)制電路(47)和蓄電池(49)；

線路板二(22)上設(shè)有電感三點式振蕩電路，可變電容C用于構(gòu)成電感三點式振蕩電路，振蕩電路、退耦電路和電容C4構(gòu)成載波電路一，載波信號通過電容C4加載到接點(28)即母線段二(26)上，條碼存儲器(46)、條碼調(diào)制電路(47)、電容C6和電阻R6構(gòu)成載波電路二，條碼存儲器(46)中的條碼信息代表母線接頭的地理位置和電壓相位，條碼存儲器(46)的信息由條碼調(diào)制電路(47)讀出且進(jìn)行調(diào)制，形成的載波信號通過電容C6和電阻R6加載到接點(28)即母線段二(26)上；

母線中有大電流時，母線接頭的接觸電阻在墊片(33)、螺絲(31)和螺母(32)處產(chǎn)生溫度，該溫度一方面依據(jù)熱空氣上升原理到達(dá)伸縮盒(24)底部，另一方面依據(jù)熱輻射原理傳遞到伸縮盒(24)底部，在受熱片(30)和黑色鍍層的作用下，伸縮盒(24)被有效加熱，伸縮盒(24)及其酒精受熱膨脹，伸縮盒(24)頂部與底部的距離有所增加，伸縮盒(24)頂部通過連桿(13)、絕緣托(19)和動片支架(18)的傳動，動片組(17)向上移動，可變電容C的電容量增加，振蕩電路的振蕩頻率降低，載波電路一加載到母線上的載波信號頻率較低，與此同時，伸縮盒(24)及其酒精的受熱膨脹使溢到環(huán)形玻管(5)內(nèi)的酒精增多，酒精柱(3)弧長增加，刻度(4)上的溫度指示值上升；

若母線接頭的接觸電阻較小，或母線中的電流強(qiáng)度減小，母線接頭的溫度降低，伸縮盒(24)及其酒精釋放熱量而收縮，伸縮盒(24)頂部與底部的距離有所減小，伸縮盒(24)頂部通過連桿(13)、絕緣托(19)和動片支架(18)的傳動，動片組(17)向下移動，可變電容C的電容量減小，振蕩電路的振蕩頻率增高，載波電路一加載到母線上的載波信號頻率較高，與此同時，伸縮盒(24)及其酒精的收縮使溢到環(huán)形玻管(5)內(nèi)的酒精較少，酒精柱(3)弧長減小，刻度(4)上的溫度指示值降低；

母線上載波電路一的信號頻率與母線接頭的溫度成反比關(guān)系，母線接頭溫度越高，信號頻率越低，母線接頭溫度越低，信號頻率越高，載波電路一在母線上產(chǎn)生的載波信號為調(diào)頻信號，所搭載的溫度信息為模擬信號，載波信號的頻率是連續(xù)變化的，載波電路二在母線上產(chǎn)生的載波信號也是調(diào)頻信號，所搭載的條碼信息為數(shù)字信號，由0和1組成，載波信號的頻率是階躍變化的，較低的載波頻率代表0，較高的載波頻率代表1，不同位置的母線使用不同的載波頻率差，不同位置和不同相位的母線使用不同的條碼，載波電路一和載波電路二使用不同的載波頻段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電母線接頭發(fā)熱傳感器，其特征在于：伸縮盒的材質(zhì)為磷銅皮，厚度為0.15毫米，大圓外徑為45-50毫米，小圓外徑為35-40毫米，軟管外面套有金屬波紋管，定片支架和動片支架的材質(zhì)為鋁合金，滾珠(9)的直徑為1.2毫米，黑鈦鍍層的厚度為0.15-0.22毫米。