10KV高压柜无线测温技术的设计原理及应用

​安科瑞虞佳豪

在高压开关柜使用过程中，母线连接点和柜内的接触点、动静触头电路产生的发热量过大，很容易出现火灾事故和停电事故。所以，做好高压开关柜中温度的监测工作至关重要。由于高压设备中存在裸露电压，使用常规的温度监测方法并不能将高压绝缘问题解决，而无线温度监控系统使用无线电波传输信息，无须进行布线和使用高压设备等，也不需要采取相应的绝缘措施，可以解决高压设备温度监测问题，本文对高压小车开关柜无线测温系统的设计和实现进行分析探讨。

无线测温系统设计的重要性

10kV高压柜是电力系统中不可或缺的部分，其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热，需要定期测温。从结构形式上看，10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种，小车式高压柜由于触头完全密封，在柜外无法观察测温，因此巡视人员只能通过对柜壁测温来间接推算内部是否发热，温度的传导损耗导致精度很低，而且无法观察细微的变化，不满足安全运行的要求。

​高压开关柜无线测温系统设计原理

系统的主要组成

无线测温系统主要由无线温度传感器、无线温度监测仪、监控中心上位机、通信链路构成，其中，无线温度传感器主要安装在开关柜面板上，用来收集各子无线温度传感器的数据，并进行处理和储存，无线传感温度监测仪都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信，从而组成分布式监测系统。

无线温度传感器

无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度，如对高压开关柜中的母排接头和裸露触电的运行温度进行监测，无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路，通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小，适合用来测量开关柜中的温度热接点，可以对开关柜中引出电缆接头、触头、母线连接点的运行温度进行测量。

无线温度监测仪

无线温度监测仪主要用来对温度传感器的数据收集、储存、处理、报警信号输出等，其中监控中心PC机和RS485进行通信。LCD人机交互主要用来对当前无线传感器无线温度监测信息和温度数据信息进行显示，现场用户可以通过执行输入操作、输出操作进行控制。例如对无线传感器进行查询和设置，而无线温度监测仪则可以用来进行运行日志的查询和配置。

抗电磁干扰

在进行设计时，无线传感器布置在母排接近开关触头和接头表面的触臂上，一旦有大电流从触臂和母排上流过，会产生比较大的电磁场，进而影响传感器的正常运行。为保证无线传感器的正常运行，需要采取一定的屏蔽措施。在进行系统设计时，除了要对天线外接外，还需要在屏蔽盒中布置电路，降低运行过程中电磁辐射产生的影响。在导热片上布置温度传感器，并将其他屏蔽盒中剩余的空间进行灌胶，为了保证其具有良好的绝缘性，需要将传感器使用热锁管包裹好。

系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

审核编辑：汤梓红