[实用新型]一种断路器智能测温测电流触臂及其分析系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及断路器在线监测领域，更具体的说涉及一种用于监测断路器主回路温度和电流的触臂及其分析系统。

背景技术

断路器是保证输配电系统安全可靠运行的关键部件之一，断路器正常工作与否关系着电力系统的稳定性，因此确保断路器可靠运行尤其重要。断路器故障及事故中，主回路温升过高引起的问题占据着一定比例。

断路器主回路温度过高或异常，主要是由于动静触头接触不良，接触电阻增大，造成回路温度异常。若未能及时获知此变化，继续运行，会进一步加剧发热和氧化，产生恶性循环，出现诸如触指熔化脱落、触头烧毁、绝缘材料恶化等现象，最后甚至会起火而引发事故，严重地造成开关爆炸等恶性事故。

目前，主要是通过以下几种手段直接或间接检测主回路温升：变色片、红外线成像及测温技术、通过金属导线埋设温度传感器测温以及光纤测温。长期以来，由于断路器的主回路（主要为触臂和触头）一直处于高电位环境，在直接测量条件下一般无法解决高压绝缘、高低电位下电气隔离等各类问题，使得断路器主回路的温度在线监测一直是一个难题。

随着技术的进步，市场上已经出现了部分对断路器主回路测温的产品，但是其仍存在一些弊端，比如：

一、只是单一地对温度进行测量，无法实时了解触臂通过电流的变化，无法实际地反映温升和电流大小的关系，进行跟踪和判断分析；

二、取得的数据仅在开关柜低压室的显示屏上得以显示，部分位移偏远的地区，由于有限网络无法到达，故温度数据无法及时传输至位于远程的控制中心，维护人员无法及时了解位于开关柜内部的断路器主回路温度变化，从而造成控制和维护检修不便的问题；

三、对于市面上用于电力方面的短距离无线测温产品，无线信号易受断路器运行时产生的电磁干扰的影响，尤其是在电压波动和断路器合分过程中。同时其发射距离和速率太低，无法及时同步于断路器主回路的温升变化。

有鉴于此，本发明人针对现有断路器在线监测技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种断路器智能测温测电流触臂，其能测量高电压环境下断路器主回路的温度和电流，以解决现有技术中只能单一地对温度进行测量而具有监测信息不够确切的问题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种断路器智能测温测电流触臂，包括触臂本体，其中，该智能测温测电流触臂还包括感应取电模块、温度传感器、电流测量线圈、信号调理模块、数据处理模块以及第一无线通信模块，该感应取电模块感应获取电流并提供电源；该温度传感器嵌入设置在触臂本体内而检测触臂同触头接触区域的温度；该电流测量线圈嵌套在触臂本体上而测量通过触臂的电流；该电流测量线圈通过信号调理模块而与数据处理模块相连，该温度传感器与数据处理模块相连，该数据处理模块还与第一无线通信模块相连。

进一步，该电流测量线圈为测量范围为0-5000A的罗氏线圈。

进一步，该感应取电模块包括电流互感器和电源保护电路，该电源保护电路与电流互感器相连。

进一步，该温度传感器为数字型温度传感器。

本实用新型的第二目的在于提供一种断路器智能分析系统，其不仅能实现在高电压下温度和电流的直接测量，还能实现数据的传输、报警和监测。

为了达到上述目的，该断路器智能分析系统，包括前述测温测电流触臂以及位于断路器外部的无线终端。

该无线终端，包括第二无线通信模块、数据处理单元、数据存储单元、人机界面以及报警输出单元，该数据处理单元与第二无线通信模块、数据存储单元、人机界面和报警输出单元均相连，该第二无线通信模块与至少一个第一无线通信模块通信并将得到的温度数据和电流数据传输至数据处理单元。

进一步，该断路器智能分析系统还包括中心分析站，该无线终端还包括与数据处理单元相连的数据转发单元，该数据转发单元还设置可与中心分析站相互通信的通信接口。

进一步，该通信接口包括RS-232、RS485、USB、以太网和移动数据网。

进一步，该中心分析站采用SCADA系统，该SCADA系统具有Web形式的可视监控界面。

采用上述结构后，本实用新型涉及的一种断路器智能测温测电流触臂及其分析系统，其至少具有如下功效：

一、该感应取电模块能自行获得电源并供给至温度传感器和第一无线通信模块，从而使得该智能测温测电流触臂能实现自行供电，避免了高温高压情况下对电池工作的影响，并具有能长期工作的功效；