一种换流站阀厅用温度监测装置的制作方法

1.本发明涉及换流站阀厅用温度监测设备，特别是涉及到了一种换流站阀厅用温度监测装置。


背景技术：

2.在换流站阀厅中的进出线位置处，母线与母线套管接线端上的铜排联板通过螺栓连接，为防止发生放电，通常会在母线与母线套管的连接处安装屏蔽罩，但该连接处特别容易发热，常用的外部温度监控装置如红外热成像等无法监测屏蔽罩内部的发热情况，使得工作人员无法确定该连接处的运行状态，非常容易发生安全事故。
3.目前在授权公告号为cn211183834 u的专利提供了一种温度检测装置，该温度检测装置的原理是利用取电磁环从导电体上取电以向无线模块提供电能，通过无线模块采集连接处的温度，但上述专利并未提供该温度检测装置的具体结构。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种换流站阀厅用温度监测装置，以解决换流站阀厅内母线套管与母线连接位置处的温度无法有效监测的问题。
5.本发明中换流站阀厅用温度监测装置采用如下技术方案：
6.该换流站阀厅用温度监测装置，包括用于固定安装在母线套管上的安装壳，所述安装壳内安装有取电磁环、温度检测组件和无线传输组件，所述取电磁环分别与所述温度检测组件和所述无线传输组件连接，以向其提供电能，所述温度检测组件包括用于检测温度的检测头和用于对检测到的温度进行处理的控制器，所述无线传输组件与所述控制器连接，以将检测到的温度传送至屏蔽罩外部，所述安装壳包括用于安装取电磁环、温度检测组件和无线传输组件的内骨架和用于安装所述内骨架的外壳体。
7.有益效果：本发明提供的换流站阀厅用温度监测装置采用组装式的安装壳，在使用时，将安装壳安装在母线套管上，内骨架上的取电磁环从母线中取得电能后将电能提供给温度检测组件和无线传输组件，检测头对母线套管与母线连接位置处的温度进行检测，并将检测到的温度传送至控制器，控制器检测到的温度进行处理后通过无线传输组件传送到屏蔽罩外，当母线套管与母线的连接处位于屏蔽罩内部时，依然可以监测母线套管与母线连接位置处的温度，且通过分别加工外壳体和内骨架进行组装，实现了对取电磁环、温度检测组件和无线传输组件的集中装配。
8.进一步地，所述安装壳整体为环形，所述安装壳与所述取电磁环在径向上均为分体对扣结构。
9.有益效果：安装检测装置时，只需将安装壳沿其径向拆开，对扣安装在母线套管上即可，不需要将母线和母线套管拆开，节约工作量的同时提高了安装效率。
10.进一步地，所述外壳体在其轴向上为分体对扣结构。
11.有益效果：在安装内骨架时将外壳体沿其轴向打开即可，非常方便。
12.进一步地，所述内骨架与所述外壳体之间设有限位弹簧，以在径向方向上对所述内骨架形成限位。
13.有益效果：限位弹簧具有一定的形变能力，当外壳体与外骨架之间配合出现误差时，可利用限位弹簧的形变量去弥补该误差，方便内骨架和外壳体的装配。
14.进一步地，所述检测头有多个，且沿所述安装壳的圆周方向间隔布置。
15.有益效果：由于母线与母线套管的连接位置有多个，通过多个间隔布置的检测头可实现多点采温，保证检测精度。
16.进一步地，所述检测头为接触式温度传感器。
17.有益效果：接触式温度传感器测量的精度较高，且耗电量较低。
18.进一步地，所述安装壳上设有用于和母线套管固定连接的支撑板。
19.有益效果：支撑板可防止安装壳相对母线套管产生滑动，避免出现取电磁环无法稳定取电和检测头无法稳定检测温度的现象。
20.进一步地，所述支撑板为l形板件，该支撑板的竖直段与安装壳的端面连接，水平段上设有用于和连接母线与母线套管的连接螺栓配合的安装孔。
21.有益效果：l形板件的竖直面和水平面之间可形成布线区域，且利用l形板件的竖直面和水平面也方便对该区域的线进行固定和保护；支撑板通过连接母线与母线套管的螺栓与母线套管固定，一是不需要在母线套管上增加连接结构，二是保证整个监测装置和母线与母线套管连接处距离够近，也方便将检测头固定在支撑板上。
22.进一步地，所述取电磁环与所述温度检测组件和所述无线传输组件之间设有储能电容。
23.有益效果：储能电容可提高取电磁环输出电能的稳定性，保证整个监测装置的稳定运行。
24.进一步地，还包括与所述无线传输组件连接的、用于发出温度异常报警的报警器。
25.有益效果：当换流站阀厅套管位置处的温度异常时，报警器发出警报，能够使工作人员及时知晓异常情况并对其进行处理。
附图说明
26.图1是本发明提供的换流站阀厅用温度监测装置的结构示意图；
27.图2是图1中换流站阀厅用温度监测装置上安装取电线路的结构示意图；
28.图3是图2中b处的放大图；
29.图4是图2中a-a截面的示意图；
30.图5是图1中换流站阀厅用温度监测装置的供电及温度数据的传输示意图；
31.图6是图1中左磁芯套的结构示意图；
32.图7是图1中左外壳的结构示意图；
33.图8是左外壳和右外壳通过连接板连接的结构示意图；
34.图9是左外壳和右外壳连接位置的结构的示意图；
35.图10是母线套管的结构示意图；
36.图11是母线与母线套管的连接示意图；
37.图12是图1中的换流站阀厅用温度监测装置装配在母线套管上的状态示意图；
38.图13是是图1中换流站阀厅用温度监测装置装配完成后的结构示意图；
39.图14是屏蔽罩的装配完成后的结构示意图。
40.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：
41.1、安装壳；11、外壳体；111、支撑板安装位；12、左外壳；13、左外壳上盖；14、左外壳下盖；15、右外壳；16、内骨架；17、左磁芯套；18、右磁芯套；19、定位凸起；2、取电磁环；21、右磁芯条；22、取电线路；3、限位弹簧；4、模块集成盒；41、电路板插槽；42、电路板；43、无线传输组件；44、控制器；45、储能电容；46、测温信号线；47、充电连接点；48、温度信号输入点；5、母线；6、母线套管；61、管线接线端；62、铜排联板；63、连接螺栓；64、屏蔽罩；7、控制中心；8、支撑板；81、安装孔；82、导向孔；9、连接板；91、连接螺钉。
具体实施方式
42.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.需要说明的是，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者工具不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者工具所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者工具中还存在另外的相同要素。
45.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
48.本发明中换流站阀厅用温度监测装置的实施例1：
49.如图1至图14所示，本实施例提供的温度检测装置包括安装壳1，安装壳1包括用于安装取电磁环2、温度检测组件和无线传输组件43的内骨架和用于安装内骨架16的外壳体
11，其中取电磁环2用于向温度检测组件和无线传输组件43提供电能，温度检测组件包括用于检测温度的检测头和用于对检测到的温度进行处理的控制器44，无线传输组件43则是将控制器44处理好的数据传送到屏蔽罩64外部。
50.具体来讲，外壳体1整体为圆环形且在其径向上采用对扣结构，外壳体1由左外壳12和右外壳15拼接而成，左外壳12和右外壳15为两个结构完全相同的半圆环形壳体，为方便安装内骨架16，左外壳12和右外壳15在在其轴向上也采用对扣结构，如图7所示，左外壳12包括左外壳上盖13和左外壳下盖14，右外壳15包括右外壳上盖(图中未显示)和右外壳下盖(图中未显示)。内骨架16包括两个圆弧形的磁芯套，这两个磁芯套一个为左磁芯套17，另一个为右磁芯套18，左磁芯套17和右磁芯套18为结构相同的一体成型件，左磁芯套17的结构如图6所示，左磁芯套17用于安装在左外壳12中，右磁芯套用于安装在右外壳15中，左、右磁芯套的外侧均安装有限位弹簧3，当左、右磁芯套安装在外壳体1中时，限位弹簧3在径向上对左、右磁芯套形成限位。在其他实施例中，限位弹簧3也可分别安装在左外壳12和右外壳15中。
51.本实施例中，取电磁环2包括磁芯，磁芯整体为圆环形且在其径向上也采用对扣结构，磁芯由左磁芯条和右磁芯条21拼接而成，左磁芯条和右磁芯条21为两个结构完全相同的半圆形条状结构，左磁芯条插装在左磁芯套17中，右磁芯条21插装在右磁芯18套中。此外，左、右磁芯套在其延伸方向上各设有三个模块集成盒4，左、右磁芯套上的模块集成盒4均匀间隔布置，如图5所示，每个模块集成盒4内部安装有储能电容45、无线传输组件43和控制器44，储能电容45与磁芯通过取电线路22连接，以将取出的电能收集起来，储能电容45又分别与无线传输组件43和控制器44连接，以向无线传输组件43和控制器44提供电能。
52.本实施例中，储能电容45、无线传输组件43和控制器44集成在同一个电路板42上，无线传输组件43为zigbee通讯模块。对应地，如图3和图4所示，模块集成盒4内部设有供电路板42插装的电路板插槽41。另外，取电线路22为带绝缘皮的铜线绕组，铜线绕组通过左、右磁性套缠绕在磁芯的外部且与电路板42上的充电连接点45电连接，当本实施例中的温度检测装置安装在母线套管6上时，铜线绕组通过电磁感应原理获取电能，并将获取到的电能充给电路板42上的储能电容45，储能电容45充电之后为电路板42上的无线传输组件43和控制器44供电。
53.本实施例中，母线套管6上的管线接线端61具有铜排联板62，母线5和铜排联板通过螺栓连接。检测头采用接触式的温度传感器，具体为热电阻感温元件，热电阻感温元件与电路板42上的温度信号输入点48通过测温信号线46连接。当温度检测装置安装在母线套管6上时，热电阻感温元件与母线5和铜排联板62的连接处接触，当该连接处的温度发生变化时会将热量传递到热电阻感温元件上，热电阻感温元件的温度也随之变化，热电阻感温元件在不同的温度下对应有不同的电阻值，控制器44通过测温信号线46检测到热电阻感温元件的电阻变化，并通过相应算法得到上述接触位置处的温度。需说明的是，该算法为现有技术，在此不再赘述。
54.本实施例中，当安装壳1套装在母线套管6上时，安装壳1通过支撑板8与母线套管6固定，如图8所示，左外壳12和右外壳15上各设有三个支撑板安装位111，当内骨架16安装在安装壳1中时，每个支撑板安装位111分别对应一个模块集成盒4。支撑板8整体为l形的板状结构，支撑板8的水平面与外壳体11端面上的支撑板安装位111通过螺钉连接，支撑板8的竖
直面上设有安装孔81，安装孔81与连接母线5和铜排联板62的连接螺栓63配合装配，以对安装壳1进行固定。支撑板8的竖直面上还设有圆柱形的导向孔82，热电阻感温元件进入导向孔82后与母线5和铜排联板62的连接处接触。
55.本实施例中，仅在三个模块集成盒4的电路板插槽41中插装有电路板42，每个电路板42均通过测温信号线46连接有一个热电阻感温元件，对应地，外壳体11上安装有三个支撑板8，这三个支撑板8与上述安装有电路板42的三个模块集成盒4对应，支撑板8的水平面和竖直面之间形成走线空间，利用该走线空间可对测温信号线46形成保护。
56.本实施例中，为保证左磁芯条和右磁芯条21能够准确拼接成一个环形磁芯，左外壳12用于和右外壳15对扣的面上设有定位凸起19，相应的，右外壳15上设有与该定位凸起19配合的定位孔。此外，为防止左外壳12和右外壳15扣装在一起时发生相对移动，如图8和图9所示，左外壳12与右外壳15通过连接板9和连接螺钉91进行固定，连接板9用于在径向上防止左外壳12和右外壳15发生相对移动，连接螺钉91用于在轴向上防止左外壳12和右外壳15发生相对移动。
57.本实施例中，如图5所示，温度数据的传输方向如下，母线5和铜排联板62的连接处的温度数据由热电阻感温元件测得之后传输给控制器44，控制器44将温度数据进行初步的处理之后将数据传输给无线传输组件43，无线输出组件43将数据传输给控制中心7，控制中心7对传过来的温度数据进行最后的整理分析，以判断该连接处的温度是否异常，当控制中心7检测到该连接处的温度异常时，控制中心7内部的报警器发出温度异常报警，提示工作人员进行故障检查。
58.本实施例的换流站阀厅用温度监测装置使用时，如图10和图11所示，先将母线与铜排联板62通过连接螺栓63连接，但不安装最靠近母线套管一侧的连接螺栓63，如图12和图13所示，接着将组装好的温度监测装置延径向分开对扣在母线套管6上，并使用连接板9和连接螺钉91进行固定，使安装壳1上的支撑板8通过最靠近母线套管6一侧的连接螺栓63与母线套管6形成固定，最后，如图14所示，将屏蔽罩64安装在母线5与母线套管6的连接处。
59.本发明中换流站阀厅用温度监测装置的实施例2：
60.本实施例与实施例1的不同之处在于取电磁环和内骨架，实施例1中，取电磁环和内骨架在其径向上为对扣结构。而本实施例中，取电磁环为一体的环形结构，内骨架在其轴向上为对扣结构。
61.本发明中换流站阀厅用温度监测装置的实施例3：
62.本实施例与实施例1的不同之处在于外壳体，实施例1中，支撑板为l形板。而本实施例中，支撑板为平面板。
63.本发明中换流站阀厅用温度监测装置的实施例4：
64.本实施例与实施例1的不同之处在于外壳体，实施例1中，外壳体在其轴向上为对扣结构。而本实施例中，外壳体在其轴向上为一体结构，外壳体在其外侧面上设有内骨架安装口。
65.本发明中换流站阀厅用温度监测装置的实施例5：
66.本实施例与实施例1的不同之处在于热电阻感温元件的数量，实施例1中，热电阻感温元件的数量为三个。而本实施例中，在左、右磁芯套上的六个模块集成盒中，仅在一个模块集成盒中放置电路板，该电路板通过测温信号线连接有一个热电阻感温元件，当然在
其他实施例中，也可根据实际需要调整热电阻感温元件的数量。
67.本发明中换流站阀厅用温度监测装置的实施例6：
68.本实施例与实施例1的不同之处在于检测头的类型，实施例1中，检测头为贴片式的温度传感器。本实施例中，检测头为红外温度传感器。
69.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。