[发明专利]一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及矿用高压配电装置技术领域，尤其涉及一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置。

背景技术

煤矿高压配电装置是影响煤矿安全生产的关键设备之一，担负着向井下工作面馈电和故障保护的双重任务。随着煤矿井下电网电压等级的不断提高，用电设备对供电系统及配电装置的可靠性要求也越来越高。高压配电装置由于隔离触头接触不良引发温度过高而导致的事故时有发生，因此隔离触头温度在线监测对于确保高压配电装置安全可靠地运行具有十分重要的现实意义。目前国内对高压配电装置隔离触头温度的在线监测大多采用红外探头、光纤等监测手段，存在造价高、安装不便、测试不准确等问题。

高压配电装置隔离触头温升原因如下：电力设备导电回路长时间通过工作电流时，由于其存在电阻，就会产生一定热量，使电力设备温度升高。正常情况下，温升不会超出规定范围，但导电回路衔接处一旦发生接触不良，就可能造成该处温度超出正常范围，进而引发故障。在电网运行过程中，机械振动、触头烧蚀等原因都可能使接触条件恶化，接触电阻增加，引起接触点温度升高，加剧接触表面氧化，导致局部熔焊或接触松动处产生电弧放电，最终造成电气设备损坏甚至停电或引发火灾等重大事故。这类触头过热故障一方面来自高压隔离开关本身的质量问题，更重要的原因在于目前缺乏针对隔离触头温升的有效监测手段。目前普遍使用的手车式高压配电装置内断路器与配电装置之间采用插头联结，当存在插头制造质量差、运输不当、断路器开合闸时振动及安装不良等情况时，都可能引起触头接触不良，接触电阻增大，进而导致触头温升超限。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置，结构简单，生产成本低，测量数据稳定准确。

本发明提出的一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置，包括处于高电位的高压端模块和处于低电位的低压端模块，高压端模块包括温度传感器、温度数据采集单元、高压端微处理器、无线电数据传输单元和电源模块，高压端微处理器的输入端连接有多个温度传感器，温度传感器与隔离触头对应设置，各个温度传感器通过温度数据采集单元连接至高压端微处理器，高压端微处理器的输出端连接无线电数据传输单元，电源模块设置在高压端微处理器上，电源模块上连接CT线圈；低压端模块包括低压端微处理器、无线收发模块、数据存储单元、键盘单元、显示单元、声光报警单元和通信单元，低压端微处理器连接无线收发模块、I/O接口模块、据存储单元和通信单元，无线收发模块与无线电数据传输单元连接，I/O接口模块的输入端连接键盘单元，I/O接口模块的输出端连接显示单元，低压端微处理器输出端连接声光报警单元；温度传感器获取高压配电装置隔离触头的温度值，由温度数据采集单元传输高压端微处理器，经高压端微处理器处理后，通过无线电数据传输单元、无线收发模块传输至低压端微处理器，由数据存储单元进行存储、显示单元进行显示、声光报警单元进行报警、通信单元进行数据上传。

优选地，高压端微处理器、低压端微处理器均采用型号为AT89C52的单片机。

优选地，无线电数据传输单元采用收发一体的nRF905芯片。

优选地，温度传感器采用型号为Pt100温度测量传感器。

优选地，电源模块上连接电容储能模块，保证了高压配电装置在断电的情况下,仍能向监测装置提供5s左右的可靠供电。

本发明中，高压端微处理器与温度传感器处于等电位,避免了由于高压端处理器与温度传感器不同电位而造成的测量误差；高压端微处理器和各个温度传感器所需电源采用感应供电。高压开关电流变化非常大,造成感应供电不稳定,本发明利用线圈饱和原理,当小电流时线圈正常励磁,大电流时线圈饱和,从而提供了变化幅度较小的电源，再通过电源稳压模块，从而向监测装置提供稳定可靠的电源。

本发明采用无线收发模块完成高压端模块到低压端模块的数据传输,很好地解决了高压隔离问题。本发明结构简单、生产成本低，测量数据稳定准确，同时增加了历史数据存储功能、声光报警功能和数据上传功能；不仅适用于结构紧凑的高压电配装置,也可应用于其它电力设备的高压测温,具有较广泛的应用价值。

附图说明

图1为本发明提出的一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置中温度数据采集单元的A/D转化电路图。

图3为本发明提出的一种高压配电装置隔离触头温度在线监测装置中声光报警单元的声光报警电路示意图。

具体实施方式