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自供能的电缆测温装置


技术摘要:
本发明提出了一种自供能的电缆测温装置,包括:热电取能单元和测温供能单元,其中,所述热电取能单元包括导热层、绝热层、液态金属电极、P型热电材料和N型热电材料,所述导热层设置两层,并沿电缆外侧壁的圆周方向并排环形设置,两所述导热层之间保持预设间距,以形成  全部
背景技术:
近年来,随着电力电缆的快速发展,人们对电力电缆的安全性能要求也越来越高, 对电力电缆运行状态实时监测是维护电力系统正常运转的必要条件之一。 其中,评估电缆运行状态的重要参数之一是电缆的温度监测,这是由于在长时间 超负荷工作后,电缆容易发生短路过载和绝缘层老化等问题,从而导致电缆温度剧烈升高 并引发电力事故。同时,由于电力电缆处于高空、强磁场及野外等复杂环境,为其实时测温 带来众多困难,也给安装工作带来诸多不便。另外,由于其特殊的工作环境,电缆测温装置 的能量来源也是一个亟待解决的问题。
技术实现要素:
鉴于此,本发明提出了一种自供能的电缆测温装置,旨在解决现有技术中用于电 缆的测温装置可靠性低、安装不便以及能量供应困难的技术问题。 一个方面,本发明提出了一种自供能的电缆测温装置,包括:热电取能单元和测温 供能单元,其中, 所述热电取能单元包括导热层、绝热层、液态金属电极、P型热电材料和N型热电材 料,所述导热层设置两层,并沿电缆外侧壁的圆周方向并排环形设置,两所述导热层之间保 持预设间距,以形成一密闭的环形空腔; 若干所述P型热电材料和N型热电材料环形排列设置在所述环形空腔内,每一相邻 的两所述P型热电材料之间设置一所述N型热电材料; 若干所述液态金属电极交错设置在所述P型热电材料和N型热电材料靠近所述导 热层的两端,以将所述P型热电材料和N型热电材料串联在一起; 每一相邻的所述P型热电材料和N型热电材料之间设置有所述绝热层; 所述测温供能单元包括相并联的开关电路、测温电路和供能电路,所述测温电路 和供能电路分别与所述P型热电材料和N型热电材料电连接,所述测温电路用于实时测量所 述电缆的温度,所述供能电路用于从所述P型热电材料和N型热电材料中获取电能,以为电 缆测温装置供电; 所述开关电路用于控制所述测温电路和供能电路的开启与闭合。 进一步地,所述测温电路包括测温模块,所述测温模块用于测量所述电缆的温度。 进一步地,所述测温电路还包括无线传输模块,所述无线传输模块与所述测温模 块电连接。 进一步地,所述供能电路包括DC-DC电路。 进一步地,所述供能电路还包括存储电路,所述存储电路与所述DC-DC电路串联, 所述DC-DC电路用于为所述存储电路充电。 3 CN 111579105 A 说 明 书 2/5 页 进一步地,所述存储电路包括锂电池。 进一步地,所述导热层和绝热层由柔性绝缘材料制成。 进一步地,液态金属电极由镓基液态金属制成。 进一步地,所述测温电路为升压电路。 进一步地,所述P型热电材料和N型热电材料由碲化铋半导体材料制成。 与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明的自供能的电缆测温装置通过 设置热电取能单元和测温供能单元,其结构简单,安装便捷。电缆温度经紧密贴合的导热层 与液态金属电极传导至P型热电材料和N型热电材料的热端,与冷端产生温差,P型热电材料 和N型热电材料之间采用液态金属电极交错顺次连接形成回路,从而生成电流。利用开关电 路控制测温电路和供能电路的开启和关闭:当实时测温时,测温电路工作,测温单元监测输 出电压,并获取到电缆温度;无需测温时,供能电路工作,从所述P型热电材料和N型热电材 料中获取电能为供能电路充电。可以看出,本发明装置不仅安全可靠,能够高效的进行电缆 测温,同时,本发明装置还能够自供电,从而有效地解决了电缆测温装置的供电问题,且极 大地节约电力资源。 进一步地,由于液态金属本身具有良好的柔性和可变形性,导热层与绝热层同样 具备此种特性,因此挤压、拉伸等变形不影响本装置性能,且极大减小了装置的安装难度, 而且液态金属易于回收、可重复利用,从而保证了装置安全性、降低了成本。 附图说明 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中: 图1为本发明实施例提供的自供能的电缆测温装置的结构示意图; 图2为图1中P处局部放大图。
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