断路器触头无源无线测温传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源及节能技术领域，具体涉及一种断路器触头无源无线测温传感器。
【背景技术】
[0002]在发电厂，变电站的高压开关柜等重要的供电设备中，由于长期的运行，环境因素变化，人为因素干扰造成母线接点、高压母排搭接处，动静触头接触部位等部位因老化或者接触电阻变大而引起局部发热，超温。尤其是在大电流情况下，问题极其严重，甚至可能发生火灾事故。因此通过实时监测此类部位温度，可以预防事故的发生。
[0003]在目前的测温系统中，存在两种测温装置，一种是有源传感器，通过传感器内部安装电池供电路工作，这种技术缺点是，续航能力不足，三五年就得更换设备电池，改造工程繁琐；另外一种，是无源传感器，本设计高压无源技术是基于高压环境下强电场空间中不同的点存在的电场差异，从电场中收集电能，无需电池供电。
[0004]现有的技术缺点:
[0005]1、电池供电的缺点:电池有寿命，不耐高温，存在安全隐患。
[0006]2、CT取电测温的缺点:弱电流取电困难、取电存在安全隐患。
[0007]3、声表面波测温的缺点，天线必须和测温点的终端之间无障碍，安装麻烦，工作也不太稳定。
[0008]针对以上这些缺点，本发明要解决的技术问题:无源高压取电，高频率测量温度，耐受高温环境，长寿命，小体积，安装方便，高可靠性。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种实现了无源高压取电，且具有高频率测量温度，耐受高温环境，长寿命，小体积，安装方便，高可靠性的断路器触头无源无线测温传感器。
[0010]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种断路器触头无源无线测温传感器，包括一设于高压带电体外周的C形或圆环形金属薄膜、一能量收集转换电路、一感温元件、一进行数据处理传输的单片机与无线收发电路；所述能量收集转换电路采用所述C形或圆环形金属薄膜作为一个电极，采用高压带电体作为另一电极，从该两极中取得电能为所述单片机与无线收发电路供电；所述能量收集转换电路、单片机与无线收发电路设置于一块或多块线路板上，所述线路板、C形或圆环形金属薄膜均设置于一壳体内。
[0011]在本实用新型一实施例中，所述壳体为管状壳体；所述管状壳体通过若干弹片套设且固定于所述高压带电体外；所述C形或圆环形金属薄膜及线路板放置于所述管状壳体内。
[0012]在本实用新型一实施例中，所述感温元件置于所述管状壳体的内圆面上，使其与所述高压带电体接触，提高测温灵敏度。
[0013]在本实用新型一实施例中，通过所述弹片或感温元件与所述高压带电体电接触，作为能量收集的一个电极。
[0014]在本实用新型一实施例中，所述能量收集转换电路包括用于将所述C形金属薄膜或圆环形金属薄膜采集交流电能转换为直流电能的整流桥、存储所述整流桥输出直流电能的前端后端电容、维持前端后端电容的电压以及充放电状态的第一和第二欠压锁定电路。
[0015]在本实用新型一实施例中，所述单片机与无线收发电路包括单片机及与该单片机连接的电容、感温元件和无线芯片，所述单片机通过电容与所述能量收集转换电路连接，所述无线芯片还连接至所述c形金属薄膜或圆环形金属薄膜。
[0016]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0017]1、环保的特点，无电池造成的环境的污染；
[0018]2、具有长使用寿命，理论寿命长达20年以上；
[0019]3、具有高温运行可靠的设计，125°C稳定运行；
[0020]4、具有安装便捷，高电气安全的特点；
[0021]5、更新温度时间快速；
[0022]6、发射距离远。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的应用框图。
[0024]图2是本实用新型的结构示意图。
[0025]图3是本实用新型的能量收集转换电路框图。
[0026]图4是本实用新型的单片机与无线收发电路框图。
[0027]图中:1_管状壳体，11-管状外壳体，12-管状内壳体，2-C形或圆环形金属薄膜，3-线路板，4-弹片，41-第一槽口，42-第二槽口，43-第三槽口，5-塑料卡件，6-高压带电体，7-感温元件，8-导线。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
[0029]如图1-4所示，本实用新型的一种断路器触头无源无线测温传感器，所述传感器从交流高压带电体6中收集电能为温度测量及数据收发提供电能。所述传感器包括一设于高压带电体6外周的C形或圆环形金属薄膜2、一能量收集转换电路、一感温元件7、一进行数据处理传输的单片机与无线收发电路；所述能量收集转换电路采用所述C形或圆环形金属薄膜2作为一个电极，采用高压带电体6作为另一电极，从该两极中取得电能为所述单片机与无线收发电路供电；所述能量收集转换电路、单片机与无线收发电路设置于一块或多块线路板3上，所述线路板3、C形或圆环形金属薄膜2均设置于一壳体内(本实施例中采用管状壳体1)。
[0030]如图2所示，管状壳体1包括管状外壳体11及位于该管状外壳体11内的管状内壳体12，所述管状内壳体12套设且固定于所述高压带电体6上，所述管状外壳体11与管状内壳体12之间设置有所述C形或圆环形金属薄膜2及线路板3 ;所述线路板3位于所述C形或圆环形金属薄膜2的开口处，且线路板上3的一电极与所述C形或圆环形金属薄膜2连接。
[0031]所述感温元件7置于所述管状壳体1的内圆面上，使其与所述高压带电体6接触，提高测温灵敏度。通过所述弹片4或感温元件7与所述高压带电体电接触，弹片4或感温元件7通过导线8连接至线路板3上的另一电极(图中未画出弹片4通过导线连接至线路板3)，作为能量收集的一个电极。
[0032]进一步的，如图2所示，为了便于弹片4与管状壳体1配合，套设且固定于高压带电体6上，所述管状内壳体12朝向所述高压带电体6的一侧壁上间隔设置有第一至第三槽口 41-43，通过分别设置于第一槽口 41上的感温元件7 (本实施例中可采用金属钢管，也可采用金属钢管与塑料卡件5相配合的方式)及设置于第二、第三槽口 42、43上的两个弹片3相配合，使得所述管状内壳体12套设且固定于所述高压带电体6上。
[0033]所述能量收集转换电路包括用于将所述C形或圆环形金属薄膜采集交流电能转换为直流电能的整流桥、存储所述整流桥输出直流电能的前端后端电容、维持前端后端电容的电压以及充放电状态的第一和第二欠压锁定电路。所述单片机与无线收发电路包括单片机及与该单片机连接的电容、感温元件和无线芯片，所述单片机通过电容与所述能量收集转换电路连接，所述无线芯片还连接至所述C形或圆环形金属薄膜，以将该C形或圆环形金属薄膜作为单片机与无线收发电路的发射端天线部分，从而向外发送数据。
[0034]以下结合本实用新型的结构及工作原理进行详细说明:
[0035]1.C形或圆环形金属薄膜2，如图2所示。该C形或圆环形金属薄膜2采用环形感应采集能量，将采集到的能量输入到能量收集转换电路中。使用该环形采集方式能采集到更多的能量供后端电路使用。采用环形结构使得安装更加便捷，通过增加或减少图三中的塑料卡件5再配合弹片4可以使传感器固定在不同大小的高压带电体6上。除此之外，该C形或圆环形金属薄膜2还作为无线收发电路的发射端的天线部分，向外发送数据。
[0036]2.能量收集转换电路，如图3所示，通过一个全波整流电路，前端后端电容，两级的欠压锁定单元构成。其中全波整流电路，起到交直流的转化，前后端的电容，是电路能量的存储中心、两极的欠压锁定电容，起到了电容电压阀值的限制与对下级电路充电的放行，根据自身的及低功耗，维持控制电容的电压以及充放电状态。
[0037]3.单片机与无线收发电路，如图4所示，将上述的后级电容的能量供给这部分的使用，完成单片机的工作流程，将温度数据通过RF射频方式发送到空间。因此这部分的电路是间歇性工作的。
[0038]以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种断路器触头无源无线测温传感器，其特征在于:包括一设于高压带电体外周的C形或圆环形金属薄膜、一能量收集转换电路、一感温元件、一进行数据处理传输的单片机与无线收发电路；所述能量收集转换电路采用所述C形或圆环形金属薄膜作为一个电极，采用高压带电体作为另一电极，从该两极中取得电能为所述单片机与无线收发电路供电；所述能量收集转换电路、单片机与无线收发电路设置于一块或多块线路板上，所述线路板、C形或圆环形金属薄膜均设置于一壳体内。2.根据权利要求1所述的断路器触头无源无线测温传感器，其特征在于:所述壳体为管状壳体；所述管状壳体通过若干弹片套设且固定于所述高压带电体外；所述C形或圆环形金属薄膜及线路板放置于所述管状壳体内。3.根据权利要求2所述的断路器触头无源无线测温传感器，其特征在于:所述感温元件置于所述管状壳体的内圆面上，使其与所述高压带电体接触，提高测温灵敏度。4.根据权利要求2或3任意一项所述的断路器触头无源无线测温传感器，其特征在于:通过所述弹片或感温元件与所述高压带电体电接触，作为能量收集的一个电极。5.根据权利要求1至3任意一项所述的断路器触头无源无线测温传感器，其特征在于:所述能量收集转换电路包括用于将所述C形金属薄膜或圆环形金属薄膜采集交流电能转换为直流电能的整流桥、存储所述整流桥输出直流电能的前端后端电容、维持前端后端电容的电压以及充放电状态的第一和第二欠压锁定电路。6.根据权利要求1至3任意一项所述的断路器触头无源无线测温传感器，其特征在于:所述单片机与无线收发电路包括单片机及与该单片机连接的电容、感温元件和无线芯片，所述单片机通过电容与所述能量收集转换电路连接，所述无线芯片还连接至所述C形金属薄膜或圆环形金属薄膜。
【专利摘要】本实用新型涉及一种断路器触头无源无线测温传感器。包含一设于高压带电体外周的C形或圆环形金属薄膜、一能量收集转换电路、一感温元件、一进行数据处理传输的单片机与无线收发电路；所述能量收集转换电路使用所述C形或圆环形金属薄膜作为一个电极，使用高压带电体作为另一电极，从两极中取得电能为所述单片机与无线收发电路供电。所述能量收集转换电路、单片机与无线收发电路均设置于一块或多块线路板上，所述线路板、C形或圆环形金属薄膜均设置于一管状壳体内。本实用新型实现了无源高压取电，且具有测温频率高，耐高温环境，长寿命，小体积，安装方便等优点。
【IPC分类】G08C17/02, G01K1/02
【公开号】CN205102929
【申请号】CN201520812482
【发明人】池文昌, 肖宗龙, 薛钟昕, 林起潮, 吴家伟, 林志伟, 陈春望
【申请人】福州博峰智能电器有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月21日