基于stc12的高压断路器触头无线温度监测系统设计

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1、基于STC12的高压断路器触头无线温度监测系统设计I玉贵汪金宝李长波完湖职业技术学院信息工程学院安徽师范大学数学与计算机科学学院为了实现对高压真空断路器触头温度的远程实时监测，本文以STC12单片机为控制核心，通过对断路器主触头安装测温装置，经低衰减耐高温的光纤实现与控制冋路的连接，完成光电信号的转换，并通过nRF905无线模块将信号传输到上位机，从而实现对触头温度实时监测和超温报警等功能。实践证明，该系统有力地保障了高压断路器安全稳定运行，具有较高的应用前景和市场价值。关键词：高压断路器;温度监测;光纤;STC12C5A60八D;基金：安徽高校省级自然科学研究重点项目“低压电力电能监测系统研

2、究”(KJ2015A449)DesignofTemperatureMonitoringSystemforHigh-voltageCircuit-breakerContactsBasedonSTC12TAOYu-ffuiWANGTin-baoLIChane-boSchoolofInformationEngineering,WuhuInstituteofTechnology;SchoolofMathematics&ComputerScience,AnhuiNormalUniversity;Abstract：Inordertoimplementtheremotemonitoringtemperatu

3、reofhigh-voltagevacuumcircuit-breakercontact,thepaperusestheSTC12MCUasacoretofinishthefollowingsteps:Installingthetemperaturemeasurementofcircuitbreakermaincontact,connectingthelowattenuationofhightemperatureresistantfiberandcontrolcircuittocompletethephotoelectricconversion,andthesignalistransmitte

4、dtothehostcomputerthroughthenRF905wirelessmodule.Thusitrealizesthereal-timemonitoringthetemperatureofcontactsandovertemperaturealarm,andthesystemguaranteesthehighvoltageswitchtooperatesafelyandstablyandithashighapplicationprospectandmarketvalue.Keyword：high-voltagecircuit-breaker;temperaturemonitori

5、ng;opticalfiber;STC12C5A60AD;随着我w电力系统的快速发展，人们在追求高品质的生活质量时，对用电的需求也在不断增加。为了提高国民用电质量，同时也减少因高负荷用电而带来的不必要的损失，高压真空压断路器设备的需求量在大幅度上升。在设备的长期运行屮，断路器触头因不可靠连接和老化而引起触头过热造成触头熔化和击穿而导致的生产事故不在少数。因此，设计能对触头进行测温的装置不仅能大大降低设备检修费用、减少故障断电时间，同时也极大提高了电力系统的可靠性。木文开发一种高压真空断路器触头的无线温度监测系统，釆用STC12C5A60AD微控制器，通过nRF905模块无线传输，配合光纤传导，

6、隔离效果好，绝缘性能优异，整个系统测温实时性强，工作稳定性和可靠性高，不仅能通过监视单元电路显示温度和设定系统报警，同时能通过上位机对温度数据实时在线显示、数据查询、数据库存储与调用、超限温度预警等功能设罝。1监测系统总体设计及功能远程温度监测系统由温度采集处理终端、无线通信网络和远程监控屮心组成m，其总体结构如阁1所示。阁2为温度采集处理终端结构阁，电流互感器采用电磁感应原理设计，安装于每个母排上为温度传感器和测温探头提供供电电源，对断路器内部三相隔离开关触头进行测温。温度信号经光纤传送给温度釆集单元，对信号处理以实现光电转换。2硬件设计2.1温度采集处理终端电路设计温度采集与处理电路如图3

7、所示。选用低成本、低功耗的MAX6577温度传感器，当接通电源，便可处于自发工作状态，将温度信号转换成脉冲信号，输出占空比1:1的方波。温度采集终端负责将脉冲信号转化成光信号，后经光纤将信号传递到数据采集单元输入口，完成光电转换和信号整形。图1系统总体设计框图阁3温度采集处理终端电路阁图2温度采集处理终端结构图2.2温度监视单元电路设计温度监视电路如阁4所示，选用抗干扰能力强的STC12C5A60