一种断路器用石墨烯加热装置的制作方法

    专利查询2026-05-12  6


    本技术属于断路器加热,具体涉及一种断路器用石墨烯加热装置。


    背景技术:

    1、这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。

    2、随着全球电力工业的快速发展和电网规模的不断扩大,电力系统对可靠性和安全性的要求日益提高。高压开关断路器作为电力系统中至关重要的控制和保护设备,其性能的稳定性和运行的安全性直接影响到整个电网的稳定运行。特别是在超高压电力系统中,由于电压等级高、运行环境复杂,对高压开关断路器的性能提出了更为严格的要求。

    3、例如北方地区冬季容易出现极寒天气,温度会低至零下40℃,造成断路器内的纯六氟化硫气体液化,这将严重影响到电网的运行安全。因此,需要为断路器增加一套加热装置,通过加热后气室内气体循环以维持气室内的温度,防止六氟化硫气体液化导致开关报警、闭锁。

    4、发明人发现现有技术中的加热装置存在一些问题:如专利号为202111075025.4的一种电伴热器二次监测控制系统,该控制系统虽然能够根据传感器所检测到的电伴热器的环境温度进行加热控制,但是加热模式过于单一,只能根据环境温度进行加热与非加热的单一控制,不能根据温度变化进行不同程度的加热;因此,在周围环境温度变化范围较大的场景下,加热效果并不理想。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的是提供一种断路器用石墨烯加热装置,用于实现对于断路器的分层加热。

    2、一种断路器用石墨烯加热装置,包括:检测单元、电伴热器、加热控制单元;

    3、所述检测单元连接断路器,用于获取断路器的工作数据;

    4、所述电伴热器与所述检测单元连接;所述电伴热器的底层为石墨烯加热膜,所述石墨烯加热膜包括第一加热层和第二加热层;

    5、所述加热控制单元与所述电伴热器连接,用于根据所述工作数据控制第一加热层、第二加热层的开闭,实现对于断路器的分层加热。

    6、作为进一步的技术方案,所述检测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器和电流互感器。

    7、作为进一步的技术方案,所述第一温度传感器、第二温度传感器分别用于获取断路器的外部环境温度和加热温度,所述电流互感器用于获取加热回路的电流参数。

    8、作为进一步的技术方案,所述电伴热器由三层材料组成;其中,底层为石墨烯加热膜,中间层为三元乙丙发泡橡胶缓冲层,上层为防锈铝壳。

    9、作为进一步的技术方案,所述石墨烯加热膜由五层材料组成;其中,第一层、第三层、第五层为夹布硅橡胶,第二层和第四层为石墨烯聚酰亚胺薄膜。

    10、作为进一步的技术方案,第二层的石墨烯聚酰亚胺薄膜上设有焊点a和焊点b,焊点a和焊点b处的导线与加热控制单元连接;第二层中的石墨烯聚酰亚胺薄膜配合此电路连接形成第一加热层。

    11、作为进一步的技术方案,第四层的石墨烯聚酰亚胺薄膜上设有焊点c和焊点d,焊点c和焊点d处的导线与加热控制单元连接;第四层中的石墨烯聚酰亚胺薄膜配合此电路连接形成第二加热层。

    12、作为进一步的技术方案,所述第一加热层与第二加热层相互独立,具体的:所述第一加热层所在电路与所述第二加热层所在电路相并联。

    13、作为进一步的技术方案,所述第一加热层所在电路和所述第二加热层所在电路上分别设有第一继电器和第二继电器。

    14、作为进一步的技术方案,所述加热控制单元包括第一触发器和第二触发器;所述第一触发器与第一继电器连接,所述第二触发器与第二继电器连接。

    15、以上一个或多个技术方案的有益效果:

    16、本实用新型利用电伴热器对断路器进行加热,其中电伴热器的底层为石墨烯加热膜,所述石墨烯加热膜包括第一加热层和第二加热层;加热控制单元可以根据断路器的实际工作状态控制第一加热层、第二加热层的开闭。例如,当断路器温度较低或需要缓慢加热时,可以开启第一加热层为断路器进行加热;当断路器温度过低或需要快速加热时,则可以同时开启第一加热层和第二加热层为断路器进行加热。因此,本实用新型可以根据断路器环境温度的变化进行不同程度的加热,即可以实现对于断路器的分层加热,加热效果更好。



    技术特征:

    1.一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,包括:检测单元、电伴热器、加热控制单元;

    2.根据权利要求1所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述检测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器和电流互感器。

    3.根据权利要求2所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述第一温度传感器、第二温度传感器分别用于获取断路器的外部环境温度和加热温度,所述电流互感器用于获取加热回路的电流参数。

    4.根据权利要求1所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述电伴热器由三层材料组成;其中,底层为石墨烯加热膜,中间层为三元乙丙发泡橡胶缓冲层,上层为防锈铝壳。

    5.根据权利要求4所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述石墨烯加热膜由五层材料组成;其中,第一层、第三层、第五层为夹布硅橡胶,第二层和第四层为石墨烯聚酰亚胺薄膜。

    6.根据权利要求5所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,第二层的石墨烯聚酰亚胺薄膜上设有焊点a和焊点b,焊点a和焊点b处的导线与加热控制单元连接;第二层中的石墨烯聚酰亚胺薄膜配合此电路连接形成第一加热层。

    7.根据权利要求5所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,第四层的石墨烯聚酰亚胺薄膜上设有焊点c和焊点d,焊点c和焊点d处的导线与加热控制单元连接;第四层中的石墨烯聚酰亚胺薄膜配合此电路连接形成第二加热层。

    8.根据权利要求6-7任一项所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述第一加热层与第二加热层相互独立,具体的:所述第一加热层所在电路与所述第二加热层所在电路相并联。

    9.根据权利要求8所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述第一加热层所在电路和所述第二加热层所在电路上分别设有第一继电器和第二继电器。

    10.根据权利要求1所述的一种断路器用石墨烯加热装置,其特征在于,所述加热控制单元包括第一触发器和第二触发器;所述第一触发器与第一继电器连接,所述第二触发器与第二继电器连接。


    技术总结
    本技术涉及一种断路器用石墨烯加热装置,属于断路器加热技术领域,包括检测单元、电伴热器、加热控制单元;检测单元连接断路器,用于获取断路器的工作数据;电伴热器与检测单元连接;电伴热器的底层为石墨烯加热膜,石墨烯加热膜包括第一加热层和第二加热层;加热控制单元与电伴热器连接,用于根据工作数据控制第一加热层、第二加热层的开闭。本技术所述加热装置可以实现对于断路器的分层加热。

    技术研发人员:安义岩,刘会斌,粱佳宇,尚鑫,聂浩,于伟南,李博,张欣伟,张俊双,苏瑞,周岩,姜传霏,于闯,王延伟,石海鹏
    受保护的技术使用者:国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院
    技术研发日:20241023
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-35617.html

    最新回复(0)