淺談高壓配電柜溫度在線監測系統的設計及選型

隨著電氣自動化技術的普遍應用供配電系統的綜合性能越來越受到人們的關注。高壓配電柜作為供配電系統的關鍵組成部分，其運行的可靠性與穩定性對整個系統都有著直接的影響。在實際環境中,高壓配電柜作為電能分配的重要節點，經常會因為接觸不良、散熱不佳電流過大等問題而產生高溫,進而造成跳閘、火災等事故。因此，對高壓配電柜進行溫度監測具有重要的價值。

根據電氣控制系統的一般結構結合溫度監測的實際需求文音設計的高低配電柜溫度監測系統整體結構包括控制主機、數據集中器、無線測溫單元和聲光等模塊。

當前可以從市場上采購的溫度傳感器種類和型號都非常多,并且技術也已經達到較成熟的程度，常用的溫度傳感器主要包括水銀溫度計、熱電偶、光纖測溫計、紅外測溫儀等,這些傳感器的原理和應用場合均有所有同，根據實際的應用需求進行合理的選用。在本系統中，通過高性能溫度傳感器對高壓配電柜內的溫度進行實時測量。綜合考慮成本、精度和應用條件等要求確定采用多路無線測溫傳感器進行采集測量范圍為-50~125℃精度在1%以內。無線溫度傳感器由于電磁感應供電無線測溫具有測溫速度快、周期短、免維護、使用壽命長、故障率低等特點,特別適用于高壓配電柜內的應用場合。

考慮到溫度測點較多這些測點如果分別傳輸至主機。必然會增加系統的復雜度，使得系統硬件開發和軟件設計的難度都明顯增加。因此，為了提高數據傳輸效率，簡化系統設計,文章采用了數據集中器對所有測點的數據進行統一的匯聚和傳輸。數據集中器的作用是對所有溫度測點的數據進行匯聚.形成一組溫度數據序列，以便于集中傳輸。數據集中器設置在無線測溫傳感器和主機之間，是470MHz無線網絡和RS-485的傳輸通道,測點數據在數據售口器進行打包處理后,批量發送至主機進行分析。

監測主機是系統的控制核心，也是主要的邏輯控制模塊。監測主機可以采用單片機、嵌人式系統或PC，為了實現數據的臨時存儲.文章采用了PC機作為監測主機。所有測點的數據傳輸至監測主機后在監測軟件的控制下首先會對數據的有效性進行判斷，對于無效數據會被拋棄，有效的數據會與系統中預測的溫度閾值進行對比，如果溫度值不在閾值范圍內 說明高壓配電柜內的相應測點運行出現了異常軟件會立即向聲光器發送一個觸發脈沖，及時發出敬報信號。同時還會將信息通過網絡發送到遠程值班中心提示值班人員及時安排維修。

在實際的供配電系統中,尤其是大型供電網絡，高壓配電柜的數量往往有多個，而且型號也各不相同，因此在硬件安裝時也需要根據柜內部局進行合理的安裝，這里直點分機溫度采集終端的安裝技術。

一般在高壓配電柜中的溫度采集模塊可以安裝在進出線電纜連接處:主母排與主母排，分支母排與主母排搭接處:電流互感器P1.P2銅排連接位置。高壓柜斷路器為手車式的動觸頭上是重點部位，也可以安裝在靜觸頭上。對于動觸頭安裝方式，優點是后期維護方便，如果傳感器出現損壞，只需停役故障設備間隔進行更換即可。但動觸頭經常處于活動狀態，溫度傳感器較易損壞，并且對絕緣性能也有特殊要求。對于靜觸頭安裝方式，由于靜觸頭不會產生運動。因此其安裝工藝就簡單得多，對絕緣要求也不高，可以避免傳感器因振動和沖擊而損壞。然而一旦靜觸頭上的傳感器發生故障停役整條母線才能更換維修，這對供電的可靠性會造成嚴重影響。因此，對于供電可靠性要求高的場合應采用動觸頭安裝方式。

本系統在某項目現場的多個高壓配電柜中進行了試運行,經過3個月的測試和優化，系統運行穩定可靠，溫度數據測量準確,數據傳輸快速高效，預警觸發及時準確，實際工程的應用需求。

電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸 電阻過大而發熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

本系統采用了無線測溫傳感器和無線通信模式，實現了監測系統與高壓線路的隔離，減少了設備電氣連接，提高了系統抗干擾能力。系統通過動觸頭的安裝方式，雖然在一定程度上增加了傳感器損壞的風險，但對供電系統可靠性的影響可以降低。因此，本系統的設計具有較強的實用價值，可以為相關領域提供一定的參考。