專利名稱：一種用于高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫裝置，尤其是高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi) 斷路器的測(cè)溫裝置。 技術(shù)背景發(fā)電廠、變電站的高壓開(kāi)關(guān)柜等是重要的電器設(shè)備， 一般由母線室、旋 轉(zhuǎn)隔離開(kāi)關(guān)、真空斷路器、上接線端、下接線端、電流互感器、龜纜室等組 成。高壓開(kāi)關(guān)柜是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起切斷和 接通負(fù)荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴(kuò)大，保證安全運(yùn)行的設(shè)備。 這類高壓開(kāi)關(guān)柜在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，開(kāi)關(guān)柜中的觸點(diǎn)和母線排連接處等部 位，經(jīng)常因老化或接觸電阻過(guò)大而產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大面 積停電或引發(fā)火災(zāi)事故。在實(shí)際使用中，為避免事故的發(fā)生，常采用定期檢 修或更換部件的方法來(lái)避免產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，即便如此也不可避免事故的發(fā) 生，而且一些還可繼續(xù)使用的部件被強(qiáng)迫更換，造成大量浪費(fèi)。為解決該問(wèn) 題，人們希望通過(guò)測(cè)溫裝置來(lái)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)的運(yùn)行情況，以防止事故發(fā) 生，但由于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)存在高壓電，尤其是開(kāi)關(guān)觸頭處于高電壓、高溫度、大 電流的狀態(tài)，系統(tǒng)事故瞬間還會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的電磁暫態(tài)過(guò)程。在該環(huán)境下產(chǎn)生 的強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)及強(qiáng)電磁干擾，采用常規(guī)的測(cè)溫裝置很難實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，也有 人提出采用紅外線或光纖技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的溫度，但由于其價(jià)格較 昂貴，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，限制了該技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用，故至今還沒(méi)有一種價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的測(cè)溫裝置被使用。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型發(fā)明的目的是提供一種用于高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫裝置，它可 以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的溫度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型裝置由溫度傳感器和信號(hào)處理器組成，其 特征在于溫度傳感器由兩個(gè)氣囊和塑料管道、壓敏電阻組成，塑料管道的 兩端分別連接兩個(gè)氣囊，在兩個(gè)氣囊和塑料管道內(nèi)充滿氣體， 一個(gè)氣囊固定 在高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)，另一個(gè)氣囊內(nèi)安裝壓敏電阻，并置于高壓開(kāi)關(guān)柜斷 路器外，壓敏電阻連接信號(hào)處理器。使用時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)的溫度變 化，使兩個(gè)氣囊和塑料管道內(nèi)氣壓隨之變化，該氣壓的變化作用在壓敏電阻 上，壓敏電阻將氣壓的變化信號(hào)輸送到信號(hào)處理器，由信號(hào)處理器將壓力變 化信號(hào)轉(zhuǎn)化成溫度測(cè)量值。上述氣囊由甲基乙烯基硅橡膠或陶瓷材料制成，塑料管道由甲基乙烯基 硅橡膠制成。上述信號(hào)處理器由壓敏電阻構(gòu)成的橋式電路、信號(hào)隔離電路、電壓放大 電路、溫度補(bǔ)償電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路、電壓/頻率轉(zhuǎn)換 電路組成。本實(shí)用新型裝置由于采用了高絕緣和耐高溫特性材料制成的溫度傳感 器，故不受高溫、強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)及強(qiáng)電磁的影響，從根本上避免了由高壓電 產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)及強(qiáng)電磁對(duì)溫度測(cè)量設(shè)備的干擾。此外，本實(shí)用新型裝 置與紅外線或光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)的裝置相比有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便的 優(yōu)點(diǎn)。


圖1、為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2、為本實(shí)用新型的信號(hào)處理器圖。
具體實(shí)施方式
按圖1所示，溫度傳感器由兩個(gè)氣囊1、 3和塑料管道2、壓敏電阻4 組成。塑料管道2的兩端分別連接兩個(gè)氣囊1、 3，在兩個(gè)氣囊l、 3和塑料 管道2內(nèi)充滿氣體，氣囊l固定在高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)，氣囊3內(nèi)安裝壓敏 電阻4，并置于高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器外，壓敏電阻4通過(guò)導(dǎo)線連接信號(hào)處理器 6。使用時(shí)，由于氣囊l、 3和塑料管道2密封的，其內(nèi)部容積是固定的，當(dāng) 高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)溫度發(fā)生變化時(shí)，氣囊l、 3和塑料管道2內(nèi)部氣壓也 隨之發(fā)生變化，即作用在壓敏電阻4上的壓力也發(fā)生變化，這種變化通過(guò)壓 敏電阻4變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，并通過(guò)導(dǎo)線5送入信號(hào)處理器6作處理。按圖2所示，橋式電路由壓敏電阻4、 4-1、 4-2、 4-3組成。信號(hào)隔離 電路由運(yùn)算放大器A1、 A2、 二極管D1、 D2、 D3、 D4、電阻R1、 R2、電容C1、 C2組成，運(yùn)算放大器A1、 A2選用0P-07。電壓放大電路由儀表運(yùn)算放大器 A3、電阻Rg、 R3、 R4、 R5、 R6組成，儀表運(yùn)算放大器A3選用AD623，運(yùn) 算放大器A4選用0P-07。電壓轉(zhuǎn)換電路由運(yùn)算放大器A5、電阻R7、 R8、 R9、 RIO、 Rll、 R12組成，運(yùn)算放大器A5選用0P-07。電壓/電流轉(zhuǎn)換電路A6 選甩集成電路XTR101，電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路A7選用集成電路LM331。工作時(shí)， 橋式電路中的壓敏電阻4在壓力的作用下電阻值發(fā)生變化，引起橋式電路不 平衡，在電源E的作用下，橋式電路的輸出端就有電壓輸出，把壓力信號(hào)轉(zhuǎn) 換成相應(yīng)的電壓信號(hào)。導(dǎo)線5把電壓信號(hào)通過(guò)電阻R1、 R2加到運(yùn)算放大器Al、 A2的同相輸入端，實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離的作用，電容C1、 C2為濾波電容，二 極管Dl、 D2、 D3、 D4為限壓二極管，保護(hù)運(yùn)算放大器Al、 A2輸入端。Rg 是儀表運(yùn)算放大器A3的電壓放大調(diào)節(jié)電阻，改變Rg可以調(diào)節(jié)放大器A3的 放大倍數(shù)，R3為負(fù)載電阻，R6為熱敏電阻，環(huán)境溫度變化使R6的阻值發(fā)生 變化，改變了電路的放大倍數(shù)，從而起到溫度補(bǔ)償作用。電阻R7、 R8提供 一個(gè)參考電壓，R9、 RIO、 Rll、 R12和運(yùn)算放大器A5組成電壓減法器，使 運(yùn)算放大器A5輸出l-5V的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，以表示溫度的測(cè)量值。該l-5V 的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)通過(guò)電壓/電流轉(zhuǎn)換電路A6，轉(zhuǎn)換成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信 號(hào)來(lái)表示溫度的測(cè)量值;或者該l-5V的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)通過(guò)電壓/頻率轉(zhuǎn)換電 路A7，轉(zhuǎn)換成1000-4000Hz的數(shù)字信號(hào)來(lái)表示溫度的測(cè)量值。
權(quán)利要求1、一種用于高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫裝置，它由溫度傳感器和信號(hào)處理器(6)組成，其特征在于溫度傳感器由兩個(gè)氣囊(1)、(3)和塑料管道(2)、壓敏電阻(4)組成，塑料管道(2)的兩端分別連接兩個(gè)氣囊(1)、(3)，在兩個(gè)氣囊(1)、(3)和塑料管道(2)內(nèi)充滿氣體，氣囊(1)固定在高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)，氣囊(3)內(nèi)安裝壓敏電阻(4)，并置于高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器外，壓敏電阻(4)連接信號(hào)處理器(6)。
2、 據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫裝置，其特征在 于信號(hào)處理器(6)由壓敏電阻構(gòu)成的橋式電路、信號(hào)隔離電 路、電壓放大電路、溫度補(bǔ)償電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓/電流 轉(zhuǎn)換電路、電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路組成，橋式電路由壓敏電阻(4)、(4-1)、 (4-2)、 (4-3)組成，信號(hào)隔離電路由運(yùn)算放大器(Al)、 (A2)、 二極管(Dl)、 (D2)、 (D3)、 (D4)、電阻(Rl)、 (R2)、 電容(Cl)、 (C2)組成，運(yùn)算放大器(Al)、 (A2)選用0P-07， 電壓放大電路由儀表運(yùn)算放大器(A3)、 (A4)、電阻(Rg)、 (R3)、 (R4)、 (R5)、 (R6)組成，儀表運(yùn)算放大器(A3)選用'AD623， 運(yùn)算放大器(A4)選用0P-07，電壓轉(zhuǎn)換電路由運(yùn)算放大器(A5)、 電阻(R7)、 (R8)、 (R9)、 (RIO)、 (Rll)、 (R12)組成，運(yùn)算放 大器(A5)選用0P-07，電壓/電流轉(zhuǎn)換電路(A6)選用集成電 路XTR101，電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路(A7)選用集成電路LM331。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫裝置，尤其是高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)斷路器的測(cè)溫裝置。它由溫度傳感器和信號(hào)處理器組成。溫度傳感器由兩個(gè)氣囊和塑料管道、壓敏電阻組成。塑料管道兩端連接兩個(gè)氣囊，一個(gè)氣囊固定在高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)，另一個(gè)氣囊內(nèi)安裝壓敏電阻，并置于高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器外，壓敏電阻連接信號(hào)處理器。使用時(shí)，氣囊內(nèi)的氣壓隨高壓開(kāi)關(guān)柜斷路器內(nèi)的溫度變化而變化，該變化通過(guò)壓敏電阻輸送到信號(hào)處理器轉(zhuǎn)化成溫度測(cè)量值。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是避免了由高壓電產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)及強(qiáng)電磁對(duì)溫度測(cè)量設(shè)備的干擾，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便。
文檔編號(hào)G01K5/00GK201107124SQ20072019872
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者曹柏榮 申請(qǐng)人:曹柏榮