Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением

Изобретение относится к области измерения температуры поверхности. Устройство содержит корпус в виде металлического стакана. На верхнюю часть стакана, снабженную резьбой, навинчена крышка из фторопласта. Нижняя часть стакана имеет диаметр больший, чем основная часть, и снабжена отверстиями для крепления к поверхности. По оси стакана размещено термосопротивление, выводы которого проходят через отверстие в крышке. Стакан заполнен парафином, предварительно расплавленным перед заливкой в стакан. Отверстие в крышке герметизировано пропиточным составом. При этом термосопротивление размещено в стакане так, чтобы расстояние от него до внутренней поверхности стакана и до дна обеспечивало необходимую электрическую прочность. Устройство позволяет измерять температуру поверхности, находящейся под высоким напряжением, например шины. 1 ил.

 

Изобретение относится к области измерения температуры поверхностей (к контактной термометрии).

Известно устройство для измерения температуры (а.с. СССР №53463, 1937 г.), содержащее наконечник с термопарой и корпус для крепления наконечника.

Недостатком такого устройства является невозможность его использования для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, так как корпус и наконечник являются проводниками электротока, а также незащищенность термопары от электрического поля такой поверхности.

Известно устройство для измерения температуры поверхности (а.с. СССР №513271, 1975 г.) - ближайший аналог, содержащий наконечник с термопарами, корпус для крепления наконечника, выполненный в виде стакана с крышкой, изготовленными из ферромагнитного материала, в который помещен наконечник с термопарами.

Недостатками такого устройства являются незащищенность устройства от электрического пробоя при измерении температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, а также подверженность термопар наводкам от электрического поля, которые по амплитуде (при высоком напряжении поверхности) будут значительно превышать ЭДС термопары.

Целью заявляемого изобретения является создание устройства, позволяющее производить измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции устройства используется корпус, выполненный из металла в виде стакана, верхняя часть которого снабжена резьбой и на нее навинчивается крышка из фторопласта (также снабженная резьбой), в центре которой имеется отверстие для вывода проводников термосопротивления, размещенного по оси стакана, залитого парафином, предварительно расплавленного перед заливкой в стакан, отверстие в крышке герметизировано пропиточным составом. Нижняя часть стакана имеет диаметр больший, чем основная часть, и снабжена отверстиями для крепления к поверхности, например к шине, болтами через просверленные в шине отверстия, совпадающие с отверстиями в нижней части стакана, при этом термосопротивление размещено в стакане так, чтобы расстояние от него до дна и внутренней поверхности стакана обеспечивало необходимую электрическую прочность.

Такая конструкция устройства позволяет осуществлять измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, причем на термосопротивление наводки от электрического поля не оказывают влияния, так как при изменении температуры меняется только сопротивление датчика.

Таким образом, при реализации данного технического решения достигается технический результат, заключающийся в обеспечении замеров температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, достигающийся за счет использования термосопротивления, находящегося в металлическом корпусе, заполненном парафином, вывод проводников термосопротивления через фторопластовую крышку корпуса при этом герметизируется пропиточным составом, а термосопротивление размещено по оси корпуса так, чтобы обеспечивалась электрическая прочность между ним и стенками и дном корпуса. Хороший термический контакт с поверхностью измерения обеспечивается за счет прижатия дна стакана к поверхности болтовыми соединениями.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна решения заключается в использовании металлического стакана, заполненного парафином и закрытого сверху фторопластовой крышкой, снабженной в центре отверстием, через которое выведены наружу проводники от термосопротивления, размещенного по оси стакана, при этом нижняя часть стакана имеет диаметр больший, чем основная часть, и снабжена отверстиями, через которые устройство крепится к поверхности измерения, например к шине, болтами через просверленные в шине отверстия, совпадающие с отверстиями в нижней части стакана. Термосопротивление размещено в корпусе (стакане) так, чтобы расстояние от него до стенок и дна стакана обеспечивало необходимую электрическую прочность. Отверстие во фторопластовой крышке корпуса после вывода через него проводников от термосопротивления герметизировано пропиточным составом.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию "изобретательский уровень".

На чертеже изображено предлагаемое устройство, содержащее металлический корпус 1, выполненный в виде стакана, нижняя часть 2 которого имеет диаметр больший, чем основная часть, и снабжена отверстиями 3 для крепления устройства к шине 4, в которой просверлены отверстия 5, совпадающие с отверстиями 3. Корпус 1 закрыт сверху фторопластовой навинчивающейся крышкой 6, снабженной внутренней резьбой, соответствующая резьба нарезана и на верхней части стакана 1. Крышка 6 имеет в центре отверстие 7 для вывода проводников термосопротивления 8, размещенного по оси корпуса 1. Корпус 1 заполнен парафином 9, который перед заливкой расплавляется. Отверстие 7 в крышке 6 герметизируется пропиточным составом (не обозначен). Термосопротивление 8 размещено в корпусе 1 так, чтобы расстояние до стенок и дна стакана обеспечивало необходимую электрическую прочность. Болты 10 предназначены для крепления устройства на шине 4 и обеспечения плотного контакта нижней части корпуса 1 с шиной 4. Болтовые соединения снабжены шайбами 11.

Устройство работает следующим образом. Подготовленное к работе устройство (с установленным термосопротивлением 8, залитое парафином 9 корпусом 1 и герметизированным выводом 7 проводников термосопротивления) устанавливается на шину 4 (предварительно обесточенную) и плотно прижимается с помощью болтов 10 к шине 4. Шина 4 подключается к источнику напряжения. Тепло, выделяемое шиной 4 при прохождении по ней электрического тока, передается металлическому корпусу 1, обладающему хорошей теплопроводностью, и через стенки корпуса 1 парафину 9, также обладающему хорошей теплопроводностью, и далее термосопротивлению 8, которое подключено к регистрирующему прибору (не показан). Расположение термосопротивления обеспечивает достаточную электрическую прочность слоя парафина (по справочным данным она составляет 16÷30 кв/мм).

Предлагаемое устройство является промышленно применимым, так как не содержит в себе элементов, представляющих сложность при их изготовлении и сборке, а также при монтаже на поверхности, температура которой измеряется.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществлять измерение температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением.

Источник информации

Электротехнический справочник, "Энергоатомиздат", М., 1985.

Устройство для измерения температуры поверхности, находящейся под электрическим напряжением, содержащее корпус в виде стакана, отличающееся тем, что крышка металлического стакана выполнена из фторопласта, снабжена внутри резьбой, навинчена на верхнюю часть стакана, также снабженную соответствующей резьбой, и имеет в центре отверстие для вывода проводников термосопротивления, размещенного по оси стакана, заполненного парафином, предварительно расплавленного перед заливкой в стакан, отверстие в крышке герметизировано пропиточным составом, а нижняя часть стакана имеет диаметр больший, чем основная часть, и снабжена отверстиями для крепления к поверхности, например к шине, при этом термосопротивление размещено в стакане так, чтобы расстояние от него до внутренней поверхности стакана и до дна обеспечивало необходимую электрическую прочность.