一种监测断路器触头温度的装置论文和设计-吴成坚

全文摘要

本实用新型涉及一种监测断路器触头温度的装置，包括温度传感器、微处理器、无线发送模块和监控主机，所述温度传感器与微处理器相连，所述微处理器与无线发送模块相连，本实用新型的优点：通过温度传感器将采集到的温度信号传输至微处理器，微处理器进行整流稳压并将信号进行模式转换，转换后的数字信号通过无线发送模块传输至监控主机，监控主机将温度信号实时的显示在显示器上，并通过PLC控制器对温度信号是否超过警戒阈值进行判断，当温度信号超过警戒阈值时则通过警报灯发出告警提示，从而确保了工作人员马上采取相应措施降低温度，使得断路器运行在稳定可靠的性能状况下，保证断路器运行的稳定性和可靠性。

主设计要求

1.一种监测断路器触头温度的装置，包括温度传感器、微处理器、无线发送模块和监控主机，所述温度传感器与微处理器相连，所述微处理器与无线发送模块相连，其特征在于：还包括支架，所述支架包括水平板和竖直板，所述水平板上滑动连接有滑板，所述微处理器安装在所述滑板上，所述水平板的底端还设有安装无线发送模块的立板，所述微处理器和无线发送模块随所述竖直板安装在断路器的三相灭弧室内，所述温度传感器包括吸盘和三个温度探头，所述吸盘上设有安装温度探头的安装部，所述吸盘安装在三相灭弧室两端的金属端盖上；所述监控主机包括外壳、无线接收模块和PLC控制器，所述外壳内设有水平隔板，所述水平隔板将外壳分隔成第一放置槽和第二放置槽，所述PLC控制器和无线接收模块均安装在水平隔板上，且位于第一放置槽内，所述第二放置槽内设有与PLC控制器相连的供电电源，所述外壳上设有控制供电电源导通和断开的开关按钮，所述PLC控制器上还连接有警报灯和显示器。

设计方案

所述监控主机包括外壳、无线接收模块和PLC控制器，所述外壳内设有水平隔板，所述水平隔板将外壳分隔成第一放置槽和第二放置槽，所述PLC控制器和无线接收模块均安装在水平隔板上，且位于第一放置槽内，所述第二放置槽内设有与PLC控制器相连的供电电源，所述外壳上设有控制供电电源导通和断开的开关按钮，所述PLC控制器上还连接有警报灯和显示器。

2.根据权利要求1所述的一种监测断路器触头温度的装置，其特征在于：所述安装部包括连杆和固定轴，所述连杆安装在吸盘上，所述固定轴包括一段用于固定温度探头的固定端，以及一段与连杆相连的连接端，且所述固定端和连接端为一体成型。

3.根据权利要求2所述的一种监测断路器触头温度的装置，其特征在于：所述固定端为形成在固定轴上的容腔，所述容腔的一侧设有开口，所述温度探头经所述开口安装在所述容腔内，所述连接端上设有外螺纹，所述连杆上设有与连接端相适配的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的一种监测断路器触头温度的装置，其特征在于：所述水平板、竖直板和立板为一体式结构。

5.根据权利要求4所述的一种监测断路器触头温度的装置，其特征在于：所述水平板上设有水平导轨，所述滑板上设有与水平导轨相适配的滑块，所述滑块上还设有锁紧螺钉，当锁紧螺钉拧紧时触发所述滑块锁紧在水平导轨上，当锁紧螺钉拧松时触发所述滑块在水平导轨上滑动。

6.根据权利要求1所述的一种监测断路器触头温度的装置，其特征在于：所述立板上还设有与无线发送模块相连的备用电池，所述备用电池与所述微处理器相连。

7.根据权利要求1所述的一种监测断路器触头温度的装置，其特征在于：所述警报灯为LED警报灯。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电气设备监测领域，具体涉及一种监测断路器触头温度的装置。

背景技术

高压断路器是电力系统中的重要设备，其运行的稳定性对电网的保护与控制至关重要。断路器的触头材料具有临界温度，在其长期运行过程中若触头部位接触不良或老化，会导致接触电阻变大而引起触头发热升温。当温度超过临界温度时，会引起金属材料机械强度下降，绝缘材料老化，影响其寿命。严重时甚至可能造成触头融化而产生重大人身事故。

目前，对断路器触头温度的监测暂无稳定可靠的成熟方法，大部分变电站中采用人工巡检的测试方法。这种人工定期巡检花费较大人力物力，影响了工作效率和电力企业的经济效益，更重要的是人工巡检不能做到对断路器触头温度进行实时监测，因此存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要达到的目的就是提供一种监测断路器触头温度的装置，解决现有断路器温度过高导致断路器产生安全隐患的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种监测断路器触头温度的装置，包括温度传感器、微处理器、无线发送模块和监控主机，所述温度传感器与微处理器相连，所述微处理器与无线发送模块相连，还包括支架，所述支架包括水平板和竖直板，所述水平板上滑动连接有滑板，所述微处理器安装在所述滑板上，所述水平板的底端还设有安装无线发送模块的立板，所述微处理器和无线发送模块随所述竖直板安装在断路器的三相灭弧室内，所述温度传感器包括吸盘和三个温度探头，所述吸盘上设有安装温度探头的安装部，所述吸盘安装在三相灭弧室两端的金属端盖上；

可选的，所述安装部包括连杆和固定轴，所述连杆安装在吸盘上，所述固定轴包括一段用于固定温度探头的固定端，以及一段与连杆相连的连接端，且所述固定端和连接端为一体成型。

可选的，所述固定端为形成在固定轴上的容腔，所述容腔的一侧设有开口，所述温度探头经所述开口安装在所述容腔内，所述连接端上设有外螺纹，所述连杆上设有与连接端相适配的螺纹孔。

可选的，所述水平板、竖直板和立板为一体式结构。

可选的，所述水平板上设有水平导轨，所述滑板上设有与水平导轨相适配的滑块，所述滑块上还设有锁紧螺钉，当锁紧螺钉拧紧时触发所述滑块锁紧在水平导轨上，当锁紧螺钉拧松时触发所述滑块在水平导轨上滑动。

可选的，所述立板上还设有与无线发送模块相连的备用电池，所述备用电池与所述微处理器相连。

可选的，所述警报灯为LED警报灯。

综上所述，本实用新型的优点：1.由于三相灭弧室两端金属端盖的温度与触头温度接近，因此，将温度探头通过吸盘安装在三相灭弧室两端金属端盖上即可测得断路器三相触头的温度，温度传感器将采集到的温度信号传输至微处理器，微处理器进行整流稳压并将信号进行模式转换，转换后的数字信号通过无线发送模块传输至监控主机，监控主机将温度信号实时的显示在显示器上，并通过PLC控制器对温度信号是否超过警戒阈值进行判断，当温度信号超过警戒阈值时则通过警报灯发出告警提示，从而确保了工作人员马上采取相应措施降低温度，使得断路器运行在稳定可靠的性能状况下，保证断路器运行的稳定性和可靠性，通过支架将微处理器和无线发送模块安装在三相灭弧室内，能减少整体的安装空间，有利于温度信号的接收和发送，将监控主机设置成外壳、无线接收模块和PLC控制器，通过外壳内的第一放置槽实现PLC控制器和无线接收模块的安装，并在第二放置槽内设置供电电源，能确保PLC控制器的连续稳定的工作，确保温度的实时显示；

2.将安装部设置成连杆和固定轴的结构，通过固定轴的固定端实现三个温度探头固定连接在连杆上，固定轴的连接端与吸盘连接，提高了整体的安装效率，将固定端与连接端设置成一体式结构，能提高安装部整体的强度；

3.将固定端设置成一端设有开口的容腔，有利于温度探头的快速安装，而且能对安装过程中温度探头进行有效的保护，减少温度探头的损坏，以及灰尘的干扰，提高温度采集的质量，将连接端设置成外螺纹，能实现固定轴的固定和拆卸，能根据不同型号的断路器调节固定轴在连杆上的位置，连接可靠，能减少固定轴的晃动；

4.将水平板、竖直板和立板设置成一体式结构，能优化水平板和竖直板、立板与水平板之间的安装工艺，也提高了整个支架的安装强度，减少了立板与水平板、水平板和竖直板连接处的晃动；

5.通过水平导轨和滑块的设置，能实现滑块在水平板上滑动的直线度，能根据不同型号的三相灭弧室进行安装，确保微处理器不受三相灭弧室内温度的影响，提高微处理器的使用寿命，锁紧螺钉的设置，能实现滑块锁紧在水平导轨上，防止工作时滑块的滑动；

6.备用电池的设置，确保无线发送模块和微处理器能连续稳定的工作，确保数据的实时发送；

7.将警报灯设置成LED警报灯，由于LED警报灯能显示不同的颜色，且根据PLC控制器的判断结构来控制LED警报灯的显示颜色，有利于工作人员快速的获取断路器触头的温度信息，确保断路器能在适宜的温度范围内运行。

附图说明

图1为本实用新型一种监测断路器触头温度的装置的结构示意图；

图2为本实用新型中支架的结构示意图；

图3为本实用新型中安装部的结构示意图。

附图标记：

1温度传感器、11吸盘、12温度探头、13安装部、14连杆、15固定轴、16固定端、17连接端、2微处理器、3无线发送模块、4监控主机、40显示器、41外壳、42无线接收模块、43PLC控制器、44水平隔板、45第一放置槽、46第二放置槽、47供电电源、48开关按钮、49警报灯、5支架、51水平板、52竖直板、53滑板、54立板、55水平导轨、56滑块、57锁紧螺钉、58备用电池。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种监测断路器触头温度的装置，包括温度传感器1、微处理器2、无线发送模块3和监控主机4，所述温度传感器1与微处理器2相连，所述微处理器2上设有RS232串口、RS485串口、USB串口，所述微处理器2与无线发送模块3相连，无线发送模块3的工作电压为3～3.6V，传输距离最大至500米，最高工作速率为50kbps，且为了提高无线发送模块3的抗干扰能力，本实施例中的无线发送模块3上设有天线，还包括支架5，所述支架5包括水平板51和竖直板52，所述水平板51上滑动连接有滑板53，所述微处理器2安装在所述滑板53上，所述水平板51的底端还设有安装无线发送模块3的立板54，所述微处理器2和无线发送模块3随所述竖直板52安装在断路器的三相灭弧室内，所述温度传感器1包括吸盘11和三个温度探头12，温度探头12采用磁性表面温度探头，测试温度为-50℃～400℃，且温度探头12采用不锈钢制备而成，所述吸盘11上设有安装温度探头12的安装部13，所述吸盘11安装在三相灭弧室两端的金属端盖上；

所述监控主机4包括外壳41、无线接收模块42和PLC控制器43，所述外壳41内设有水平隔板44，所述水平隔板44将外壳41分隔成第一放置槽45和第二放置槽46，所述PLC控制器43和无线接收模块42均安装在水平隔板44上，且位于第一放置槽45内，所述第二放置槽46内设有与PLC控制器43相连的供电电源47，所述外壳41上设有控制供电电源47导通和断开的开关按钮48，所述PLC控制器43上还连接有警报灯49和显示器40。

本实施例在使用时，由于三相灭弧室两端金属端盖的温度与触头温度接近，因此，将温度探头12通过吸盘11安装在三相灭弧室两端金属端盖上即可测得断路器三相触头的温度，温度传感器1将采集到的温度信号传输至微处理器2，微处理器2进行整流稳压并将信号进行模式转换，转换后的数字信号通过无线发送模块3传输至监控主机4，监控主机4将温度信号实时的显示在显示器上，并通过PLC控制器43对温度信号是否超过警戒阈值进行判断，当温度信号超过警戒阈值时则通过警报灯49发出告警提示，从而确保了工作人员马上采取相应措施降低温度，使得断路器运行在稳定可靠的性能状况下，保证断路器运行的稳定性和可靠性，通过支架5将微处理器2和无线发送模块3安装在三相灭弧室内，能减少整体的安装空间，有利于温度信号的接收和发送，将监控主机4设置成外壳41、无线接收模块42和PLC控制器43，通过外壳41内的第一放置槽45实现PLC控制器43和无线接收模块42的安装，并在第二放置槽46内设置供电电源47，能确保PLC控制器43的连续稳定的工作，确保温度的实时显示。

所述安装部13包括连杆14和固定轴15，所述连杆14安装在吸盘11上，所述固定轴15包括一段用于固定温度探头12的固定端16，以及一段与连杆14相连的连接端17，且所述固定端16和连接端17为一体成型，将安装部13设置成连杆14和固定轴15的结构，通过固定轴15的固定端16实现三个温度探头12固定连接在连杆14上，固定轴15的连接端17与吸盘11连接，提高了整体的安装效率，将固定端16与连接端17设置成一体式结构，能提高安装部13整体的强度，所述固定端16为形成在固定轴15上的容腔，所述容腔的一侧设有开口，所述温度探头12经所述开口安装在所述容腔内，所述连接端17上设有外螺纹，所述连杆14上设有与连接端17相适配的螺纹孔，将固定端16设置成一端设有开口的容腔，有利于温度探头12的快速安装，而且能对安装过程中温度探头12进行有效的保护，减少温度探头12的损坏，以及灰尘的干扰，提高温度采集的质量，将连接端17设置成外螺纹，能实现固定轴15的固定和拆卸，能根据不同型号的断路器调节固定轴15在连杆14上的位置，连接可靠，能减少固定轴15的晃动。

所述水平板51、竖直板52和立板54为一体式结构，通过将水平板51、竖直板52和立板54的一体式结构，能优化水平板51和竖直板52、立板54与水平板51之间的安装工艺，也提高了整个支架5的安装强度，减少了立板54与水平板51、水平板51和竖直板52连接处的晃动，所述水平板51上设有水平导轨55，所述滑板53上设有与水平导轨55相适配的滑块56，所述滑块56上还设有锁紧螺钉57，当锁紧螺钉57拧紧时触发所述滑块56锁紧在水平导轨55上，当锁紧螺钉57拧松时触发所述滑块56在水平导轨55上滑动，通过水平导轨55和滑块56的设置，能实现滑块56在水平板51上滑动的直线度，能根据不同型号的三相灭弧室进行安装，确保微处理器2不受三相灭弧室内温度的影响，提高微处理器2的使用寿命，锁紧螺钉57的设置，能实现滑块56锁紧在水平导轨55上，防止工作时滑块56的滑动，所述立板54上还设有与无线发送模块3相连的备用电池58，所述备用电池58与所述微处理器2相连，确保无线发送模块3和微处理器2能连续稳定的工作，确保数据的实时发送。

另外，所述警报灯49为LED警报灯49，而本实施例中的LED警报灯49包括红色光源和绿色光源，当温度信号未超过警戒阈值时绿色光源显示，当温度信号超过警戒阈值时红色光源显示，从而提醒工作人员，通过LED警报灯49能显示不同的颜色，且根据PLC控制器43的判断结构来控制LED警报灯49的显示颜色，确保工作人员快速的获取断路器触头的温度信息，确保断路器能在适宜的温度范围内运行。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。

设计图

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主设计要求

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