10kV高压开关设备的在线测温

10kV高压开关设备的在线测温

李冠华

身份证号： 23020219910426****

摘要：随着我国经济发展步入新常态，高压开关行业从高速增长逐步转为中低速增长。将新的无线测温技术应用在10kV高压开关柜中，可以进一步提高保障配电系统的安全性和稳定性，进一步满足人们对电力的需求。但在实际操作过程中，部分工作人员应用10kV高压开关柜无线测温技术是按照相关经验来进行，这不仅在一定程度上影响到无线测温技术在10kV高压开关柜中的应用，而且也保障不了10kV高压开关柜安全稳定的应用，极易引发一系列的安全事故。基于此，通过介绍10kV高压开关柜常用的几种无线测温传感器的原理和技术特点，为相关工作人员提供参考。

关键词：10kV高压开关柜；无线测温技术；原理；特点

电能是生产的动力源，高低压开关柜在电能的输送、分配和转换过程中承载着开合、控制和保护的作用，开关柜内部电气连接部分因制作工艺、机械磨损、表面氧化、脏污等原因导致接触电阻增大而发热，温度过高不仅会对设备带来不可逆的损坏，严重的将会引发火灾或爆炸事故。将无线测温技术应用在10kV高压开关柜中，是电力行业应用高新技术的重要体现。对其进行测温则能够更好地了解配电系统的稳定性和安全性，避免高压开关柜出现温度过高而影响其性能和安全。

1 无源无线温度传感器技术特点

1.1 安全性

我们都知道，无源无线测温传感器在体积上有着显著的优势，当完成安装后，其所形成的高度不会对绝缘距离造成影响，这进一步地强化了电气设备的安全。由于无源无线传感器的信号传输距离可达20m，满足数据的接收工作要求，此时工作人员并不需要进行过多的接收设备的安装，仅需传感器就可实现对温度的测量，从而保障工作人员测量时的安全。这也是无源无线测温传感器具备安全性的重要原因之一。

1.2 准确性

无线传感系统主要采用的是精度相对较高的数字传感器，且通过接触的方式进行测温。由于其通过接触的方式实现温度的感知，因此设备可较为准确地捕捉到测温点的温度情况，并将相应的温度数据反馈出来，从而使数据更具准确性。在传输相关的数据时，该无线传感系统会对数据进行校验和核査，排査和筛选出错误的数据，进一步地保障温度数据的准确性。这就是无源无线测温传感器具备准确性的重要原因之一。

1.3 灵活性

工作人员可以将其应用在动静触头上，也可以将其安装在变压器的进出线和刀闸接头等其余位置上。由于其可以安装在不同的位置，极大地便利了施工。且由于该传感器的编号是单独的，工作人员只需对其进行配对即可，并不需要前期做好协调工作，也无需对材料进行维护和更换。这一传感器主要是利用了频分多址的技术，每个传感器都是使用一个频段，但是其在频段的占有时间低于20ms，因此即使有很多传感器连接也不会对通信质量造成影响。这就是无源无线测温传感器具备灵活性的重要原因之一。

2 10kV高压开关设备的在线测温技术应用

2.1 手持红外热像仪测温法

红外热像仪的工作原理是根据不同温度物体表面发出的红外辐射，使用红外探测器和光学成像物镜接受被测物体表面的红外辐射能量分布图形，反映到红外探测器的光敏元件上，获得红外热像图，经处理后显示。手持红外热像仪应用于封闭式开关柜测温，较为不便，因被测覆盖区域可由点到面，价格跨度区间较大；无法实时监测，不能及时发现事故隐患，存在偶然性。其优点在于热像仪测温是与被测物体非接触式监测，迅速，准确，直观，操作者安全更有保障，测温精度±2℃。

2.2 热敏电阻温度传感器

热敏电阻传感器的工作原理主要是根据电阻伴随着温度的改变而出现一定的变化，在这一变化的过程中主要由电阻值的大小来体现出高压开关柜中温度的情況。对于这一类型的传感器来说，其优势集中在灵敏度上。而这一类传感器的缺点是，相应的电阻数值和温度之间的存在关系相对较弱，很容易使得元器件出现老化的情况，不利于元器件的长久使用。且伴随着时间的推移，其在温度测量的精准程度上会出现一定的偏差。

2.3 红外测温技术

红外测温技术是一种基于红外线技术为基本原理的设计模式，能够实现对电气设备的温度检测工作，以此保证电气设备的正常运行。红外测温技术的设计原理为：根据物质构成的基本成分，即原子与分子，两者的组成与分布排列方式各不相同，并按照一定的序列作出排序。众多的原子与分子处于不同的排列组合模式下，而每一种排列方式均会形成一种物质，也便造就了物质的差异化特性。原子与分子在运动阶段，拥有高速运转的特性，且存在一定的运转规律，在整个高速运转阶段能够向外界产生一种辐射热量，该辐射热量被称为热辐射现象。鉴于此，红外测温技术便是依据热辐射热量实现电气设备的温度检测，继而保障设备处于正常的工作温度范围之内。在高压开关设备测温工作中红外测温技术的实现机制为：首先由传感器单元收集变电设备在红外测温辐射过程而产生的热量，其次将采集的辐射热量经过红外探测设备与信号处理单元等，传递为信号数据进行传递，之后经液晶显示单元显示信号数据。高压开关设备测温工作者便根据温度信号的信息，判断设备是否处于正常工作的范围之内。同时，红外测温数据显示能够达成高压开关设备实时运行检测的目的，以精准的把控故障位置。

2.4 温感材料监测法

温感材料监测法主要有以下3种：（1）示温蜡片是由具有固定熔点的特殊材料制成，将其用固定胶粘在需要被测温的位置，当被测点温度上升至示温蜡片的熔点后，示温蜡自动熔化滴落，巡检人员定期巡检过程中，可通过观察示温蜡片状态变化确定被测点是否存在发热故。（2）示温记录标签是利用特定熔点的材料，当温度超过熔点后，材料呈现液态，利用液态下材料的流动扩散，达到显色的效果。将示温记录标签贴于被测点表面，当温度超过特定温度后，标签颜色发生变化，巡检人员通过观察标签颜色推断被测点是否超温。（3）表面涂层法是在电气接点处涂抹一种颜色随温度变化而变化的特性发光材料，当温度发生变化时，巡检人员可通过观察材料颜色变化得知被测点温度变化情况。以上方法的缺点在于安装不便，巡检人员要定期材料变化状态，发现材料变化时要及时处理，巡检工作量大，效率低下，且处理过程中也存在一定触电风险；若因巡检人员巡查疏忽漏检，则会造成事故隐患发现不及时的情况；此方法准确度低、可靠性差，不能量化温度指标，优点在于成本较低。

3 结束语

目前我国在10kV高压开关柜无线测温技术的应用上还存在着很多的问题因此，需要相关工作人员进一步地对各种10kV高压开关柜常用的几种无线测温传感器的原理和技术特点进行了解并熟悉。工作人员唯有落实并掌握好相关的技术和原理，才能保障配电系统的安全性，令配电系统的运行变得更加稳定，从而满足人们对电力资源的需求。

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