[实用新型]一种高压带电体零功耗芯片植入式无线网络温度监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能电网状态监测技术领域，具体是涉及一种高压带电体零功耗芯片植入式无线网络温度监测系统。

背景技术

发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要高压带电设备在长期运行过程中，开关触点和母线的连接点因老化或接触电阻过大而发热，并形成恶性循环：升温、膨胀、收缩、氧化、电阻增大、再度升温，造成设备过热甚至出现严重事故。因此对电力高压带电设备的温度进行密切监测，是保障电力设备运行可靠的必备手段。

现有技术中，对高压带电设备温度监测方法有测温蜡片法、光纤测温法、红外测温法和有源无线测温法。

测温蜡片法采用测温蜡片实现温度监测，测温蜡片是一种会变色的不干胶贴纸，由背面带有的不干胶粘贴被测点，颜色变化指示过热的新型不可逆示温类产品，当被测点温度高于变色额定温度时，变色示温片即由原始白色变成过热后的黑色，并永远保持过热后的黑色。测温蜡片法中使用的测温蜡片具有不可逆性，只能一次性使用，同时也不具备实时数据记录和精确测量的功能，因此，该温度监测方式常常需要人工去目测，安装点的视线易被遮挡，精确度不高、使用不便。

红外测温法采用红外测温仪接收被测量点幅射出的远红外波，通过判断远红外波长来实现测量点温度的测量，红外测温仪适合人工巡查测温，因为使用比较灵活，现在已经成为220kV以上高压电力设备温度检测的一个主要手段。但是这种测温法所采用的设备体积较大，成本高，精度得不到保证，无法实现在线实时监测；此外，红外线无法绕射透过遮挡物，限制了红外测温法在一些场合的应用。

光纤测温法是探测光缆铺设在待测的设备上，光经放大后，由光纤传达到热敏材料部分，然后反射回一个与自身温度相对应的脉冲光信号，信号经过处理即可求得实时温度。此种测温法中采用的光纤具有易折、易断的特性，安装复杂，设备造价高，特别是积累灰尘后将导致光纤沿面放电，俗称“爬电”，绝缘性降低，具有安全隐患。

无线测温法采用电池或者小CT取能给测温芯片供电，再将测温芯片得到的信号通过无线芯片无线发出。该测温法虽然实现了温度信号的无线传输，但是由于该方案属于有源方案，传感头需要电池供电或者小CT取能供电，电池供电存在需要定时更换电池，而且电池在夏季抗高温能力较差，给电力部门的运营带来影响；而小CT取能则存在：若接头电流较小，电能无法取出，传感头停止工作，若接头电流较大，则容易烧坏小CT直至烧坏传感头。所谓小CT就是一个小变压器，它可以通过感应高压母线上的交变电流取得电能，采用CT取能，传感头体积较大，而且布放的位置对取能效率影响很大，缺乏普遍适应性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高压带电体零功耗芯片植入式无线网络温度监测系统，解决现有高电压环境下带电体温度测量中供电难、绝缘难的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高压带电体零功耗芯片植入式无线网络温度监测系统，包含计算机、数据库、零功耗芯片传感器和无线电收发装置，其特征是：所述计算机和数据库通过局域网与无线电收发装置连接，无线电收发装置利用无线电波与微型天线连接，所述零功耗芯片传感器与微型天线无线通信连接。

所述零功耗芯片传感器内部集成压电材料的感温元件，集成有叉指换能器与半导体，半导体具有塞贝克效应。

所述零功耗芯片传感器为薄型芯片，使用传热涂层材料作为介质，贴装在高压带电体表面或置于高压带电体内。

所述零功耗芯片传感器与高压带电体等电位，与高压带电体形成一个整体等势面。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用的零功耗芯片传感器中集成了叉指换能器，底层的半导体以“塞贝克效应”吸取热源，进行能量转换，不需要外部供电，解决了现有技术中的供电难、绝缘难的问题；芯片直接植入高压带电体后，与高压带电体等电位，不会破坏原带电体的高压等势面，避免高电压尖端放电，能保证长期安全稳定运行；

2、对高压带电体温度的监测是为了解决高压设备由于温度变化导致机电负荷承受能力下降的问题，应用本实用新型可以降低电力部门、工矿企业、医疗卫生，石油石化供电系统运营风险，提高系统运行的安全性和稳定性；

3、有效预防因施工质量不好，或长期运行老化造成的高压带电接点接触不良而导致的温度过高导致的停电、火灾、甚至爆炸事故，为有针对性的巡检提供依据，消除电力系统运行的安全隐患，提高了电网的安全运行水平；

4 可以智能化监控高压带电体温度，温升异常主动报警，为电网数字化、智能化提供了保证。

附图说明