适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感器及系统的制作方法

本实用新型涉及适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感器与系统。

背景技术：

电力系统由于各种的短路原因可引起弧光，弧光会以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物质。只要系统中不断电，弧光就会一直存在。要想最大限度的减少弧光的危害，我们需要安全、迅速地切断电弧光，这样可以在发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且可以降低财产损失程度简称电弧光保护。

为了建立新的弧光保护系统，需要掌握开关柜内弧光产生能量与设备损坏程度的关系，以及掌握电缆头及PT接触点危险温度的范围。通过测光和测温的手段研制出一套可以监测和预防柜内弧光的保护响应系统，以保障变电站开关柜的可靠安全运行、最大程度降低变电站中低压开关柜内部拉弧故障的危害、缩短事故发生后的恢复送电时间。

对于测温的部分，现有技术的常用温度传感器并不针对开关柜做方便安装的处理。同时，温度传感器需要附着安装在电缆头和PT接触点表面，以获得准确的温度，因此温度传感器最好采用无线数据传输的方式。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感器与系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感器，包括电路保护底座、与电路保护底座的结构对应的预安装底座、安装圆环，所述的安装圆环安装在电路保护底座上；所述的电路保护底座内部设置有电路板，电路板与温度探头的第一端电连接，所述的温度探头的第二端依次穿过电路保护底座和安装圆环用于接触待测试的电缆头；所述的电路保护底座和预安装底座结构相同，均包括磁性外部壳体，所述的磁性外部壳体包括四支用于固定的固定爪，四支固定爪沿磁性外部壳体底部四周均布，所述的固定爪的端部包括一个螺孔。

所述的安装圆环的内环上设置有多个支撑柱，所述的支撑柱的头部设置有弹性层。

所述的温度探头为可伸缩温度探头，所述的电路保护底座内部设置有用于放置可伸缩温度探头的容置腔。

所述的电路保护底座内部还设置有CT自供电模块，所述的CT自供电模块用于向所述电路板供电。

所述的电路板包括数字温度传感器、单片机和无线传输芯片，所述的数字温度传感器包括温度探头，数字温度传感器将温度转换为数字信号发送给单片机，单片机将信号处理后发送至无线传输芯片。

所述的数字温度传感器的型号为TMP112，所述的单片机的型号为MSP430-F2131，所述的无线传输芯片的型号为CC2520。

所述的磁性外部壳体为由钕铁硼、钐钴、铁氧体或者铝镍钴制成的磁性外部壳体。

适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感系统，包括上述的温度传感器和上位机，所述的上位机接收温度传感器上传的温度数据。

所述的上位机包括一个无线接收芯片，用于通过无线的方式接收来自温度传感器发送的温度数据。

所述的无线接收芯片的型号为CC2520。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感器与系统：（1）从结构上来说，提供了多种方便于测试开关柜内的电缆头温度的安装结构；（2）从电路上来说，提供了无线传输与CT自供电模块，以及单片机型号的选取，以实现温度传感器与系统的低功耗与耐久性。

附图说明

图1为本实用新型俯视图；

图2为本实用新型仰视图；

图3为本实用新型实施例1的立体示意图；

图4为本实用新型实施例2的立体示意图；

图5为本实用新型实施例2的侧视图；

图中，1-电路保护底座，2-预安装底座，3-安装圆环，4-温度探头，5- 固定爪，6-螺孔，7-支撑柱，8-弹性层，9-开关柜，10-安装孔。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图5所示，适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感器，包括电路保护底座1、与电路保护底座1的结构对应的预安装底座2、安装圆环3，所述的安装圆环3安装在电路保护底座1上；所述的电路保护底座1内部设置有电路板，电路板与温度探头4的第一端电连接，所述的温度探头4的第二端依次穿过电路保护底座1和安装圆环3用于接触待测试的电缆头；所述的电路保护底座1和预安装底座2结构相同，均包括磁性外部壳体，所述的磁性外部壳体包括四支用于固定的固定爪5，四支固定爪5沿磁性外部壳体底部四周均布，所述的固定爪5的端部包括一个螺孔6。

具体地，在本实施例中，电路保护底座1的水平面为正方形，四支固定爪5分别位于正方形四个边的中轴线上。同时，安装圆环3垂直安装于电路保护底座1上（可一体成型，也可通过粘接/螺栓的方式进行连接）。更优的，安装圆环3的环的方向与其中两只相对的固定爪5的方向相同。

如图3所示，实施例1为采用安装圆环3套设待测电缆头旁边的圆柱体装置的方式进行测试。

在本实施例中，所述的安装圆环3的内环上设置有多个支撑柱7，所述的支撑柱7的头部设置有弹性层8，支撑柱7和弹性层8组成紧固装置。安装圆环3套设在待测电缆头旁边的圆柱体装置时，支撑柱7头部的弹性层8 与圆柱体装置相抵。通过在支撑柱41 头部设置弹性层8，使得安装圆环3可与不同型号的被测温物体配合。此时，预安装底座2可以通过磁性直接与电路保护底座1连接。

如图4和图5所示，实施例2为采用电路保护底座1和预安装底座2的配合使用安装于开关柜9的侧壁上。

在本实施例中，在安装过程，首先将电路保护底座1和预安装底座2分别设置于开关柜9的两侧，其中，由于预安装底座2和电路保护底座1均包括磁性外部壳体，两者会在开关柜9的两侧互相磁性吸引，使得达到预安装的目的，实现一个粗定位；然后，再将螺钉顺次穿过电路保护底座1的螺孔6、开关柜9的安装孔10和预安装底座2的螺孔6进行安装，将整个温度传感器进行固定。

进一步的，在上述两个实施例中，所述的温度探头4为可伸缩温度探头，所述的电路保护底座1内部设置有用于放置可伸缩温度探头的容置腔。这样可以根据实际情况对位置进行调整。

进一步的，在上述两个实施例中，所述的电路板包括数字温度传感器、单片机和无线传输芯片，所述的数字温度传感器包括温度探头4，数字温度传感器将温度转换为数字信号发送给单片机，单片机将信号处理后发送至无线传输芯片。更优的，所述的数字温度传感器的型号为TMP112，所述的单片机的型号为MSP430-F2131，所述的无线传输芯片的型号为CC2520。更优的，在数据传输距离较远的情况下，可以在无线传输芯片CC2520的前端增加一个功率放大器件CC2590。

其中，单片机采用TI公司的MSP430系列单片机MSP430F2131。MSP430F2131的工作电压为1.8-3.6V，正常工作时电流为200uA左右，在休眠条件下工作的电流仅为0.7uA，在电池供电的超低功耗应用中具有独特的优势。

其中，温度传感器采用TI公司的I²C总线型数字温度传感器TMP112，TMP112在单片机的控制下，将电缆头的温度转换为12 位的数字量，单片机读取温度数据并进行信号处理，TMP112 的测量范围为-40~+125^oC，精度为0.0625^oC。

进一步的，在上述两个实施例中，所述的电路保护底座1内部还设置有CT自供电模块，所述的CT自供电模块用于向所述电路板供电。采用CT自供电的方式为无线温度传感器提供持续能量供给，可以减少运行中的因温度传感器电量耗尽需要更换电池的维护量，提高实际运行应用的方便性和耐久性。

进一步的，在上述两个实施例中，所述的磁性外部壳体为由钕铁硼、钐钴、铁氧体或者铝镍钴制成的磁性外部壳体。其中具体采用何种材料可以根据实际应用环境进行选择：如果不考虑成本的话，采用由钕铁硼制成的磁性外部壳体；如果考虑成本和实际应用的话，采用由铁氧体制成的磁性外部壳体；如果考虑温度的情况下，采用由钐钴制成的磁性外部壳体；铝镍钴制成的磁性外部壳体在实际应用中较少，但是也可以实现。

基于上述温度传感器的实现，实施例3还提供了一种适用于测试弧光保护系统电缆头危险温度的温度传感系统，包括所述的温度传感器和上位机，所述的上位机接收温度传感器上传的温度数据。在本实施例中，上位机可同时对多个温度传感器进行检测，以达到多目标检测的目的。

对应的，在本实施例中，所述的上位机包括一个无线接收芯片，用于通过无线的方式接收来自温度传感器发送的温度数据。更优的，所述的无线接收芯片的型号为CC2520。