一种开关柜梅花触头的测温测压成套装置

本技术属于开关柜触头温度压力监测领域，具体地涉及一种开关柜梅花触头的测温测压成套装置。

背景技术：

1、近年来，随着高压开关柜装用量越来越多，由高压开关柜过热引发的故障也越来越多。对于高压开关柜等全封闭开关设备，其密封严、结构紧凑的特点导致触头过热问题尤为严重。国内众多变电站都曾出现过高压开关柜触头过热，进而引发电网事故。

2、高压断路器在流通电流时产生的电阻损耗、磁滞涡流损耗及介质损耗会引起温度升高，当出现梅花触头压力不足、对中性能不好、镀银层厚度不足、大负荷和接触不良等问题时，梅花触头将会过高温升，其中梅花触头压力不足、对中性能不好是最主要的原因。开关柜在工作位置时，梅花触头依靠环形弹簧的弹力与静触头之间保持接触压力。在高压开关柜检修过程中，断路器推进推出，导致断路器梅花触头与静触头接触不好，在负荷电流的长期作用下，环形弹簧由于发热易发生变形软化，进而进一步引起接触压力减小和接触面减少。接触压力和接触面的减小将使回路电阻增大，使发热进一步增加，从而形成恶性循环。同时，过高的温升还会导致高压断路器绝缘材料老化，严重时，将造成触头烧损、引发故障停电，给电力系统的安全运行造成巨大威胁。因此，有必要对高压开关柜的梅花触头压力和温升进行检测，对不合格的梅花触头及时采取治理措施，减少开关柜过热缺陷和故障的发生。

3、公开专利：cn203037386u公开了一种测量高压开关设备动触头内触指压力的装置，可以实现对梅花触头压力进行检测，但其不能同时检测梅花触头的温度，从而不能很好地对梅花触头的健康状态进行分析；且只能在电力设备系统上电，即梅花触头流通电流时才能进行触头压力监测，不能在梅花触头推进推出过程中进行压力的检测。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种开关柜梅花触头的测温测压成套装置用以解决上述存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种开关柜梅花触头的测温测压成套装置，包括无线供电盒、测温测压传感器、采集器和上位机，无线供电盒用于为测温测压传感器无线供电，测温测压传感器设置在静触头或动触臂上，用于检测梅花触头的触指的温度和压力，测温测压传感器与采集器无线通信连接，采集器和上位机通信连接。

3、进一步的，所述无线供电盒包括绝缘外壳、无线发射控制板、发射线圈和接线端子，接线端子和发射线圈分别与无线发射控制板电连接，无线发射控制板和发射线圈设置在绝缘外壳内，接线端子设置在绝缘外壳外表面。

4、更进一步的，所述无线供电盒设置在开关柜的控制室，并从控制室中空气开关引出线与接线端子连接。

5、进一步的，所述测温测压传感器包括外壳以及设置在外壳内的无线电能接收电路、温度采样模块、压力采样模块、主控单元和射频天线，无线电能接收电路、温度采样模块、压力采样模块和射频天线分别与主控单元连接，无线电能接收电路用于接收无线供电盒发射的无线电能并为整个测温测压传感器供电，温度采样模块用于采集梅花触头的触指的温度，压力采样模块用于采集梅花触头的触指的压力，主控单元通过射频天线与采集器无线通信连接。

6、更进一步的，所述无线电能接收电路包括接收线圈、谐振电容和电能调理模块，接收线圈、谐振电容和电能调理模块依次电连接后接主控单元。

7、进一步的，所述温度采样模块包括温度传感芯片和导热块，温度传感芯片设置在外壳内，导热块的一端接触温度传感芯片，导热块的另一端伸出至外壳的外顶面。

8、更进一步的，所述压力采样模块采用耐高温电阻式应变片组来实现，耐高温电阻式应变片组设置在外壳的内底面上。

9、进一步的，所述射频天线采用433mhz的弹簧天线来实现。

10、进一步的，所述静触头的外表面设有安装凹槽，测温测压传感器设置在安装凹槽内，测温测压传感器的底面朝向安装凹槽的槽底，测温测压传感器的顶面朝向安装凹槽的开口，安装凹槽的开口上盖设有金属盖板，金属盖板紧固在测温测压传感器的顶面上且与导热块接触，当静触头与梅花触头插入到位时，梅花触头的触指抵压在金属盖板上。

11、进一步的，所述动触臂的外表面设有安装凹槽，测温测压传感器设置在安装凹槽内，测温测压传感器的底面朝向安装凹槽的槽底，测温测压传感器的顶面朝向安装凹槽的开口，安装凹槽的开口上盖设有金属盖板，金属盖板紧固在测温测压传感器的顶面上且与导热块接触，梅花触头的触指抵压在金属盖板上。

12、本实用新型的有益技术效果：

13、本实用新型实现梅花触头温度压力的一体化检测，有效监测梅花触头的健康状态，为运维人员提供更好的维护参考。

14、本实用新型通过设置无线供电盒为测温测压传感器无线供电，在系统未进行上电时(即梅花触头未流通电流时)也能够监测到触头的温度压力，实现全时段的监测，提前把握梅花触头健康状态，解决断路器对中性问题。

技术特征：

1.一种开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：包括无线供电盒、测温测压传感器、采集器和上位机，无线供电盒用于为测温测压传感器无线供电，测温测压传感器设置在静触头或动触臂上，用于检测梅花触头的触指的温度和压力，测温测压传感器与采集器无线通信连接，采集器和上位机通信连接，测温测压传感器包括无线电能接收电路、温度采样模块、压力采样模块、主控单元和射频天线，无线电能接收电路、温度采样模块、压力采样模块和射频天线分别与主控单元连接，无线电能接收电路用于接收无线供电盒发射的无线电能并为整个测温测压传感器供电，温度采样模块用于采集梅花触头的触指的温度，压力采样模块用于采集梅花触头的触指的压力，主控单元通过射频天线与采集器无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述无线供电盒包括绝缘外壳、无线发射控制板、发射线圈和接线端子，接线端子和发射线圈分别与无线发射控制板电连接，无线发射控制板和发射线圈设置在绝缘外壳内，接线端子设置在绝缘外壳外表面。

3.根据权利要求2所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述无线供电盒设置在开关柜的控制室，并从控制室中空气开关引出线与接线端子连接。

4.根据权利要求1所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述测温测压传感器还包括外壳，无线电能接收电路、温度采样模块、压力采样模块、主控单元和射频天线设置在外壳内。

5.根据权利要求4所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述无线电能接收电路包括接收线圈、谐振电容和电能调理模块，接收线圈、谐振电容和电能调理模块依次电连接后接主控单元。

6.根据权利要求4所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述温度采样模块包括温度传感芯片和导热块，温度传感芯片设置在外壳内，导热块的一端接触温度传感芯片，导热块的另一端伸出至外壳的外顶面。

7.根据权利要求6所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述压力采样模块采用耐高温电阻式应变片组来实现，耐高温电阻式应变片组设置在外壳的内底面上。

8.根据权利要求6所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述射频天线采用433mhz的弹簧天线来实现。

9.根据权利要求6所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述静触头的外表面设有安装凹槽，测温测压传感器设置在安装凹槽内，测温测压传感器的底面朝向安装凹槽的槽底，测温测压传感器的顶面朝向安装凹槽的开口，安装凹槽的开口上盖设有金属盖板，金属盖板紧固在测温测压传感器的顶面上且与导热块接触，当静触头与梅花触头插入到位时，梅花触头的触指抵压在金属盖板上。

10.根据权利要求6所述的开关柜梅花触头的测温测压成套装置，其特征在于：所述动触臂的外表面设有安装凹槽，测温测压传感器设置在安装凹槽内，测温测压传感器的底面朝向安装凹槽的槽底，测温测压传感器的顶面朝向安装凹槽的开口，安装凹槽的开口上盖设有金属盖板，金属盖板紧固在测温测压传感器的顶面上且与导热块接触，梅花触头的触指抵压在金属盖板上。

技术总结本技术涉及开关柜触头温度压力监测领域。本技术公开了一种开关柜梅花触头的测温测压成套装置，包括无线供电盒、测温测压传感器、采集器和上位机，无线供电盒用于为测温测压传感器无线供电，测温测压传感器设置在静触头或动触臂上，用于检测梅花触头的触指的温度和压力，测温测压传感器与采集器无线通信连接，采集器和上位机通信连接。本技术实现梅花触头温度压力的一体化检测，有效监测梅花触头的健康状态，为运维人员提供更好的维护参考；且在系统未进行上电时也能够监测到触头的温度压力，实现全时段的监测，提前把握梅花触头健康状态，解决断路器对中性问题。技术研发人员：戴冬云,姜维云,彭振搏,林晶,王政受保护的技术使用者：厦门理工学院技术研发日：20231103技术公布日：2024/7/23