专利名称：高压开关设备母线室无源无线测温用平板天线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压开关设备监测技术领域，具体涉及一种母线室测温装置。
背景技术：
智能电网建立在集成、高速、双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技 术、先进的设备技术和先进的控制方法等，实现电网的安全、可靠运行。在变电站中，电力设备的导体焦耳损耗、铁磁损耗、电介质损耗、谐波损耗等导致 的热效应会导致导体材料劣化、增加电能损耗甚至引发火灾等异常现象和突发故障，造成 巨大的经济损失和安全事故。因此，对电力设备的实时温度进行密切的在线监测，是保障电 力系统和设备可靠运行的必备手段。传感器技术、天线设计技术、信号处理技术等现代技术 的发展，使得对变电站各个设备节点的实时温度进行在线监测成为可能，对保证变电站设 备的安全运行、提高电网的可靠性和自动化程度具有重要的意义。无线测温传感技术主要功能是对目标设备的温度施行在线监测预警，可实时自动 检测、预警高低压配电站和用户工程现场各高低压关键节点如电容器、电抗器等的温度，对 异常状况提前进行预警，并通过后台计算机实现无人值守和远程监测，大幅度降低现场设 备巡查的工作量，保证了人员安全，提高了电气设备运行的可靠性、安全性。在一般无线测温方案中，信号读写端的信号收发天线普遍采用的是双臂螺旋偶极 子天线，这种天线属于全向性天线。在高压开关设备中，如果同时要对母线室、电缆室等不 同柜室进行在线温度监控，使用这种双臂螺旋偶极子天线测温时，不同柜室间势必会存在 信号串扰。此外，由于这种双臂螺旋偶极子天线自身高度比较高，高压环境下在空间狭小的 母线室内安装这种天线不能满足电气安全距离的要求，势必会因为天线与SAW(声表面波) 温度传感器之间径向距离太小而引起一系列问题。综上对天线定向性和自身尺寸的考虑， 现有无线测温系统中采用的双臂螺旋偶极子天线已不适合用于高压开关设备母线室的无 源无线测温现场。
实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种定向性较好、自身尺寸较小，尤其 是能够大大降低安装高度的天线。本实用新型的技术方案如下—种用于高压开关设备母线室无源无线测温用平板天线，，包括天线和底座，天线 用于传输设置在母排表面的声表面波温度传感器的信号，底座为金属底座，所述的天线和 金属底座均为长条形，金属底座的面积大于天线的面积；长条形天线与金属底座绝缘，其一 端固定在金属底座上，另一端通过支架支撑在金属底座上，长条形天线与金属底座之间的 间隔在足够小的同时还能够确保天线稳定地工作在所要求的谐振频率处。平板天线用于信号读写端的信号接收和发送。该用于高压开关设备母线室无源无 线测温的平板天线及测温系统实用新型具有如下优点1.采用一种具有较好的定向性的平板天线作为信号读写端的信号收发天线，取代了以往的全向性的双臂螺旋偶极子天线，解决了高压开关设备中，母线室和电缆室等紧密 相邻，同时在线温度监测时相互之间存在信号干扰的问题；2.在实际应用中，该平板天线被封装在一个特制的塑料外壳中，该塑料外壳不影 响甚至加强天线的工作性能。塑料外壳的缝隙处可以采用硅胶等进行防水处理。3.通过改进设计，平板天线自身尺寸小，尤其是高度小，呈卡片状，便于在高压环 境下安装时控制电气安全距离，克服了高压开关设备母线室空间狭小，不适合安装高度较 高的双臂螺旋偶极子天线的困难；4.改进并采用的平板天线增益较高(彡3dB)、驻波比较小((2)、成本低、制作工 艺简单、稳定性好。
附图1为本实用新型平板天线结构正视图；附图2为本实用新型引入的改进设计的新型平板天线结构俯视图。
如下1天线2底座3信号读写器接头4同轴屏蔽电 缆
具体实施方式
本实用新型为用于高压开关设备母线室测温系统的平板天线及其测温网络，采用 了一种定向性较好的平板天线取代了全向性的双臂螺旋偶极子天线，其内部结构正视如图 1所示，俯视如图2所示。本实用新型的平板天线，包括一个天线1和一个金属底座2，均呈 长条形。长条形天线的一端弯折成90°角，弯折部分长度由天线1距金属底座2的高度决 定，成脚状与金属底座2相连；另一端用一个绝缘支架与金属底板2相连，支撑长条形天线 1，保持天线1的空间状态及与金属底板2的距离，以保证平板天线能稳定工作在工程要求 的谐振频率处；金属底座2的尺寸稍大于长条形天线1的尺寸，起到反射壁的作用。将上述的平板天线安装于母线室中与母排和SAW温度传感器相距较远的室壁上， 例如安装在底部时，平板天线的辐射区域处于天线上方覆盖所有紧贴于母排上的SAW温度 传感器，同时由于平板天线具有一定的方向性，可以避免接收母线室下方的电缆室SAW温 度传感器返回的信号造成串扰；SAW温度传感器紧贴于母排接头处。平板天线和SAW温度 传感器间进行无线通信，获取射频信号。信号收发端平板天线通过同轴射频屏蔽电缆将射 频信号送往母线室外的信号读写器，信号读写器接收射频信号并对信号进行处理，得到温 度信号，然后通过数据输出接口将温度信号传送至后台监控系统，通过后台监控系统实现 远程监测高压开关设备母线室现场温度的变化情况。本实用新型可有多组信号读写装置，每个读写器端的平板天线至少对应一个无线 无源温度探头。后台监控系统、信号读写器、收发平板天线、SAW温度传感器共同组成高压 开关设备母线室无源无线测温网络。信号读写器发射射频信号给SAW温度传感器，SAW温 度探头将带有温度信息的射频信号反馈给信号读写器，信号读写器对信号进行处理后，通 过一定的通信方式传送至所述的后台监控系统，通过后台计算机轻松实现无人值守和远程 监测。
权利要求1. 一种用于高压开关设备母线室无源无线测温用平板天线，包括天线和底座，所述天 线用于传输设置在母排表面的声表面波温度传感器的信号，其特征在于，所述的底座为金 属底座，所述的天线和金属底座均为长条形，金属底座的面积大于天线的面积；长条形天线 与金属底座绝缘，其一端固定在金属底座上，另一端通过支架支撑在金属底座上，长条形天 线与金属底座之间的间隔在足够小的同时还能够确保天线稳定地工作在所要求的谐振频 率处。
专利摘要本实用新型属于高压开关设备监测技术领域，涉及一种用于高压开关设备母线室无源无线测温用平板天线，包括天线和底座，天线用于传输设置在母排表面的声表面波温度传感器的信号，底座为金属底座，天线和金属底座均为长条形，金属底座的面积大于天线的面积；长条形天线与金属底座绝缘，其一端固定在金属底座上，另一端通过支架支撑在金属底座上，长条形天线与金属底座之间的间隔在足够小的同时还能够确保天线稳定地工作在所要求的谐振频率处。本实用新型的平板天线定向性较好、易于满足电气安全距离要求，能够大大降低安装高度的天线。
文档编号H01Q1/12GK201853795SQ201020580099
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者刘 文, 卢小荣, 彭光尼, 胡鹏, 蒋进京, 邹俊华 申请人:武汉烽火富华电气有限责任公司