具有测温结构的开关柜组件的制作方法

本发明涉及开关柜的技术领域，具体而言，涉及一种具有测温结构的开关柜组件。

背景技术：

高压开关柜是变电站、电厂的重要电气设备之一，开关柜中设置有断路器、隔离开关等元件，还有总线所在的母排。由于安装不良或者结构老化等原因，断路器与总线连接点的接触电阻过大发热，如果发热情况不能及时检测并处理，将会烧毁总线导致停电事故。在现有技术中，高压开关柜一般有三种测温方式，分别是蜡片测温法、光纤测温法和红外热成像仪测温法。蜡片测温法是将特殊的蜡片置于开关柜内，根据蜡片变色或者融化程度推测接点温度，由于开关柜内有裸露高压且开关柜全封闭运行，所以只能定期关闭开关柜，然后打开柜门观察蜡片，这种测温方式非常不及时而且不准确。光纤脆弱易断，而且积累灰尘后绝缘性能降低，在开关柜内布线难度大、造价高，红外热像仪是安装在开关柜的外面，隔着开关柜的柜门测量，所测得的温度与开关柜内的接点温度有较大的误差。现有技术中的高压开关柜测温方式无法及时、准确地测量开关柜内的接点温度。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种具有测温结构的开关柜组件，以解决现有技术中的高压开关柜测温方式无法及时、准确地测量开关柜内的接点温度问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有测温结构的开关柜组件，包括：开关柜外壳、母线，断路器、隔离开关和负荷开关，以及采温组件，母线固定在开关柜外壳内，断路器、隔离开关和负荷开关均与母线相连，采温组件位于开关柜外壳内，并且与待测点接触。

进一步地，采温组件还包括：供电元件和测温组件，供电元件包括套设在母线上的金属圈，测温组件固定在供电元件上。

进一步地，测温组件包括测温外壳、导热块和测温主体，测温主体位于测温外壳内，导热块镶嵌在测温外壳上。

进一步地，导热块为长方体形，导热块的厚度大于测温外壳的厚度，以使导热块的两面露出测温外壳表面，其中第一表面与测温主体相连，第二表面与待测点相接触，第一表面与第二表面相对设置。

进一步地，测温外壳为尼龙材料制成，供电元件用连接件固定在母线上。

进一步地，测温主体包括集成电路板和设置在集成电路板上的传感器芯片和无线传输元件。

进一步地，的具有测温结构的开关柜组件还包括信号处理组件，信号处理组件设置在具有测温结构的开关柜外壳的外面，并且与采温组件无线连接。

进一步地，具有测温结构的开关柜组件还包括监控系统，信号处理组件与监控系统无线连接，以对开关柜组件的温度进行实时监控。

进一步地，监控系统包括显示界面和安装在云服务器上的监控软件，监控软件处理并备份数据，显示界面显示数据。

进一步地，具有测温结构的开关柜组件还包括报警系统，报警系统与监控系统电连接。应用本发明的技术方案，具有测温结构的开关柜组件主要包括采温组件、控制终端、供电元件和报警系统。采温组件安装在高压开关柜外壳内的接点附近，由供电元件为采温组件供电，采温组件测得的信息经过处理后，通过无线传输传输给控制终端，由控制终端收集、记录信息并显示温度。如果出现异常，控制终端会发信号给报警系统，报警系统通过各种方式将信息传递给相关人员。本发明有效地解决了现有技术中的高压开关柜测温方式无法及时、准确地测量开关柜内的接点温度问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的测温结构的开关柜组件的实施例的主视图示意图；以及

图2示出了图1所示的测温结构的开关柜组件的俯视图示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、采温组件；11、供电元件；12、测温组件；121、导热块；13、连接件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本实施例的具有测温结构的开关柜组件，包括：开关柜外壳、母线，断路器、隔离开关和负荷开关，以及采温组件10，母线固定在开关柜外壳内，断路器、隔离开关和负荷开关均与母线相连，采温组件10位于开关柜外壳内，并且与待测点接触。

应用本实施例的技术方案，具有测温结构的开关柜组件主要包括采温组件、控制终端、供电元件和报警系统。采温组件安装在高压开关柜外壳内的接点附近，由供电元件为采温组件供电，采温组件测得的信息经过处理后，通过无线传输传输给控制终端，由控制终端收集、记录信息并显示温度。如果出现异常，控制终端会发信号给报警系统，报警系统通过各种方式将信息传递给相关人员。本实施例有效地解决了现有技术中的高压开关柜测温方式无法及时、准确地测量开关柜内的接点温度问题。

如图1和2所示，在本实施例的技术方案中，采温组件10还包括：供电元件11和测温组件12，供电元件11包括套设在母线上的金属圈，测温组件12固定在供电元件11上。金属圈为坡墨合金制成，坡墨合金具有高导磁性和强稳压能力，在弱磁条件下具有高导磁性，而且质地较软，能够确保测温组件12能够和母线紧贴。在母线的高电流的作用下，由于电流的磁效应，穿过金属圈的磁通量饱和，又因为电磁感应现象，金属圈能够产生稳定的电压，金属圈将电能供给金属圈上的测温组件12。具体地，10a及以上的交流电能够转换输出1w的电能，由于测温组件12的整体功耗非常低，所以一般情况下金属圈产生的电能足够测温组件12使用，在停电或者母线电流小于10a的情况下，采温组件10不工作。这种供电方式结构简单，不需要很多的元件，安装、拆卸方便，而且成本较低，供电质量较稳定。

如图1和2所示，在本实施例的技术方案中，测温组件12包括测温外壳、导热块121和测温主体，测温主体位于测温外壳内，导热块121镶嵌在测温外壳上。测温外壳可以保护测温主体，导热块121可以使测温主体测温更加准确。

如图1和2所示，在本实施例的技术方案中，导热块121为长方体形，导热块121的厚度大于测温外壳的厚度，以使导热块121的两面露出测温外壳表面，其中第一表面与测温主体相连，第二表面与待测点相接触，第一表面与第二表面相对设置。导热块121是导热性能很好的材料制成，导热块121的第二表面紧贴待测点，将温度传递给与导热块121的第一表面接触的测温主体。使测温主体所测温度尽可能的等于待测点的实际温度。

如图1和2所示，在本实施例的技术方案中，测温外壳为尼龙材料制成，供电元件11用连接件13固定在母线上。测温外壳为尼龙材料制成，而且表面需经过二次加工，使其更加美观，也更容易贴紧待测点。尼龙材料绝缘，而且耐燃，能够保护测温主体不受开关柜外壳内裸露高压的影响，也不会因为开关柜外壳内待测点温度过高而燃烧损坏。另外，金属圈也穿过测温外壳与测温主体相连，以给测温主体供电。连接件13包括连接片和螺栓，连接片上设置有螺纹孔，螺栓穿入螺纹孔拧紧，以使测温组件12紧贴住母线，使测温更加准确。

在本实施例的技术方案中，测温主体包括集成电路板和设置在集成电路板上的传感器芯片和无线传输元件。传感器芯片采用的是半导体集成温度传感器数字输出芯片，这种芯片可以采集温度，并将采集到的温度信号由模拟量转化成容易传输、处理和储存的数字量，这种芯片满足绝缘要求，而且不受开关柜结构的限制，体积小，能够即时响应信号，测温精度高，而且不易受高压环境干扰。无线传输元件采用的是433m无线传输技术，由于无线传输元件需要将数字信号传输给外面的信号处理组件，信号需要穿过钢制的开关柜外壳，所以要求无线传输方式要具有强穿透性，另外，无线传输元件由金属圈感应供电，所以无线传输元件应该具有低功耗性，433m无线传输技术具有远距离传输、低功耗和强穿透性的优点，符合我们的要求。另外，集成电路板经过反复测试，确认其在超高压环境下无爬电风险。

在本实施例的技术方案中，的具有测温结构的开关柜组件还包括信号处理组件，信号处理组件设置在开关柜外壳的外面，并且与采温组件10无线连接。信号处理组件包括处理外壳和设置在处理外壳内的处理组件电路板，处理组件电路板上设置有信号处理元件和信号传输模块，信号传输模块分为第一信号传输模块和第二信号传输模块，第一信号传输模块采用的是433m传输技术，以便接受从采温组件10发送来的信号，然后由信号处理元件读取，暂时记录并存储这些信号数据，信号处理元件采用的是stm32f103v8t6智能处理器，处理器焊接在电路板上，这种处理器价格便宜、开发难度低，符合要求。处理外壳选用的是铝合金外壳，便于生产和安装，而且可以达到较好的防护等级，可以完全防止粉尘进入，避免内部结构受到破坏，另外由于信号处理组件功耗较大，信号传输距离较远，所以采用的是外接电路供电或者电池供电。

在本实施例的技术方案中，具有测温结构的开关柜组件还包括监控系统，信号处理组件与监控系统无线连接，以对具有测温结构的开关柜组件的温度进行实时监控。第二信号输出模块采用的是gprs模块，gprs模块采用贴片式封装，利用公共计费网络与监控系统连接，将温度信号传送给监控系统，监控系统也通过公共计费网络发送命令信号给信号处理组件。

在本实施例的技术方案中，监控系统包括显示界面和安装在云服务器上的监控软件，监控软件处理并备份数据，显示界面显示数据。先设置好不同的温度区段对应的采温频率，监控软件可以判断温度情况，如果温度较高，就提高采温频率，如果温度较低，就降低采温频率，这些命令信号传递给信号处理组件，再由信号处理组件传递给采温组件10，并且监控软件可以将温度信号处理为可以显示的数字、图像形式，使其在显示界面上显示出来。云服务器可以长期保存、备份温度信号数据。另外，显示界面为b/s界面，这种界面简单易操作，而且显示速度快。

在本实施例的技术方案中，具有测温结构的开关柜组件还包括报警系统，报警系统与监控系统电连接。连接方式为无线连接，也是通过公共计费网络传输信息的，一旦连续升温5分钟，就发送报警，15分钟后继续升温则再次发送报警，报警方式可以是短信、邮件报警，并且可以同时发送报警信息给多人。

值得注意的是，采温组件10可以为多个，分别设置在需要测温的接点及母线各处，信号处理组件可以接收并传递多个采温组件10发来的信号。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。