表带式电容取电高压无线测温装置的制作方法

本技术涉及供电和无线测温，尤其是涉及了表带式电容取电高压无线测温装置。

背景技术：

1、随着国家智能电网推广和实施，对原电网中大量的设备状态，特别是温度需实时监控，每年都有大量因节点发热升温导致设备故障，甚至火灾的发生。如何监控高压设备和线路，同时又确保监控设备本身的安全，是件很有挑战性的工作，特别是电压越高，高压防护成本就越高，监控的成本也就越高，对于整网推广监控的经济可行性是个巨大考验。

2、现有技术中，一般通过如下方案监控电网高压设备温度：

3、1、通过线缆给监控设备供电和获得数据，但该方法存在高压绝缘问题，高压电压越高，绝缘的难度越大，解决的成本也越高，体积也越大；

4、2、采用带电池的无线终端设备，固定在高压设备或线路上，采用浮地技术，规避昂贵的高压防护措施，将监控数据通过无线传给低压的无线接收器，再通过无线接收器发送给电力局端系统，但该方法存在电池供电问题：

5、（1）电池存在耗尽问题；电池提供的能量有限，电池本身存在自放电机理（即电池即使不用，电量也会逐渐减少），电池寿命受温度影响（每增加10度化学反应也增加1倍），合理使用下也只能工作3-5年，使用不当时只能工作半年左右；

6、（2）电池更换不方便；更换电池需要高压停电才能操作，对生产生活影响很大，并且一些特殊场合不允许停电；

7、3、采用电流互感器获取电力，但该方法当高压线路无负载或负载很小时，电流也很小，此时，通过电流互感器获得的电源无法支撑监控设备工作，故存在最小电流要求，小于最小电流时，监控设备无法工作，同时因电流互感器的存在，使得相线之间的电气间距变小，导致安全余量减少，甚至不足，特别是对老设备的改造，有时无法满足安规要求；

8、4、采用电容去电，但该方法中，电容取电能获取的能量大小与电容容值成正比，即与电容的面积成正比，一般10kv的高压，需要5cm*10cm的电容面积才能满足微功耗温度模块的工作能量需求，而面积太大，会导致安装不方便，甚至影响电气间距，导致无法满足安规要求。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本实用新型在高压防护情况下，通过电容取电，实现电网的高压温度监控的目的，本实用新型采用如下的技术方案：

2、表带式电容取电高压无线测温装置，包括取电器、积电模块和测温模块，所述取电器为表带式电容取电器，包括采用绝缘材料的表头和表带，表头内部设有一对平行的表头电容极板，表带内部设有与取电电容极板对应的一对平行的表带电容极板，表带电容极板与对应的表头电容极板连接，积电模块分别与取电器和测温模块连接，用于积累取电器获取的电压并用于测温模块。通过表带电容极板增加电容面积，从而增加取电面积，提升取电器适用范围，当使用电压范围不变时，可以满足更高功率的模块。本实用新型与高压导线是否有电流没有关系，故不存在最小电流的要求，适用电压范围大大扩宽。

3、进一步地，所述表头和表带呈扁平状，表头电容极板和表带电容极板上下平行排布，扁平状的表头和表带能够增加电容面积，使得上下排布的电容极板能够获取更低的电压，从而获取到较低电压，以适用于较低电压的场合。

4、进一步地，所述表头电容极板采用pcb板铺铜，所述表带电容极板为柔性的铜箔，所述绝缘材料为硅橡胶，且电容极板之间填充硅橡胶。采用硅橡胶材料能够满足安规的绝缘要求，又有柔韧度，可以作为安装捆扎使用。

5、进一步地，所述积电模块包括能量积累单元和电压比较单元，电压比较单元用于比较能量积累单元的电压和测温模块的触发电压，以触发测温模块，测温模块被触发后用于执行温度监测任务，完成任务后进入休眠，等待下一次能量积累后的触发。规避了高压绝缘问题所需的甘贵的高压防护措施，实现无电池免维护的同时，解决了供电及供电维护的问题，通过所述积电单元不但避免的电流过小测温模块无法工作，还能够通过间歇的积电触发供电监测，降低持续监测所带来的能耗。

6、进一步地，所述积电模块还包括分别与取电器和能量积累单元连接的整流器，用于将交流电转换成直流电。

7、进一步地，所述测温模块包括无线发送单元，用于发送监测的温度数据。

8、本实用新型的优势和有益效果在于：

9、本实用新型的表带式电容取电高压无线测温装置，彻底解决了高压设备和线路的监控问题，无电池免维护，设备可靠性高、成本低，设备上仅需增加几个常用的元器件来取电即可，本实用新型与高压导线是否有电流没有关系，故不存在最小电流的要求，适用电压范围大大扩宽。

技术特征：

1.表带式电容取电高压无线测温装置，包括取电器、积电模块和测温模块，其特征在于所述取电器为表带式电容取电器，包括采用绝缘材料的表头（1）和表带（3），表头（1）内部设有一对平行的表头电容极板（2），表带（3）内部设有与取电电容极板对应的一对平行的表带电容极板（4），表带电容极板（4）与对应的表头电容极板（2）连接，积电模块分别与取电器和测温模块连接，用于积累取电器获取的电压并用于测温模块。

2.根据权利要求1所述的表带式电容取电高压无线测温装置，其特征在于，所述表头（1）和表带（3）呈扁平状，表头电容极板（2）和表带电容极板（4）上下平行排布。

3.根据权利要求1所述的表带式电容取电高压无线测温装置，其特征在于，所述表头电容极板（2）采用pcb板铺铜，所述表带电容极板（4）为柔性的铜箔，所述绝缘材料为硅橡胶，且电容极板之间填充硅橡胶。

4.根据权利要求1所述的表带式电容取电高压无线测温装置，其特征在于，所述积电模块包括能量积累单元和电压比较单元，电压比较单元用于比较能量积累单元的电压和测温模块的触发电压，以触发测温模块，测温模块被触发后用于执行温度监测任务，完成任务后进入休眠，等待下一次能量积累后的触发。

5.根据权利要求4所述的表带式电容取电高压无线测温装置，其特征在于，所述积电模块还包括分别与取电器和能量积累单元连接的整流器，用于将交流电转换成直流电。

6.根据权利要求1所述的表带式电容取电高压无线测温装置，其特征在于，所述测温模块包括无线发送单元，用于发送监测的温度数据。

技术总结
本技术公开了表带式电容取电高压无线测温装置，包括取电器、积电模块和测温模块，所述取电器为表带式电容取电器，包括采用绝缘材料的表头和表带，表头内部设有一对平行的表头电容极板，表带内部设有与取电电容极板对应的一对平行的表带电容极板，表带电容极板与对应的表头电容极板连接，积电模块分别与取电器和测温模块连接，用于积累取电器获取的电压并用于测温模块。通过表带电容极板增加电容面积，从而增加取电面积，提升取电器适用范围，当使用电压范围不变时，可以满足更高功率的模块。本技术与高压导线是否有电流没有关系，故不存在最小电流的要求，适用电压范围大大扩宽。

技术研发人员：侯必艺,侯良泉
受保护的技术使用者：杭州时域电子科技有限公司
技术研发日：20231031
技术公布日：2024/8/21