文/徐敏 顧晨

1 測(cè)溫裝置的分類(lèi)及現(xiàn)狀

1.1 紅外測(cè)溫

紅外測(cè)溫是一種非接觸的測(cè)溫方式，其主要的工作原理就是黑體輻射定律。該技術(shù)主要是通過(guò)紅外線(xiàn)光束照射的方式，對(duì)于被測(cè)物體進(jìn)行溫度測(cè)量。在電力領(lǐng)域中，開(kāi)關(guān)柜是非常重要的組成結(jié)構(gòu)部分，因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜，光束也會(huì)被其他的元器件所遮擋，不會(huì)直接照射到被測(cè)的接點(diǎn)表面上，也就不能準(zhǔn)確的確定被測(cè)物體的溫度參數(shù)，即使出現(xiàn)錯(cuò)誤后也不能有效的進(jìn)行溫度校正，通用性比較差，并且傳感器與采集裝置之間應(yīng)該設(shè)置導(dǎo)線(xiàn)聯(lián)結(jié)，該結(jié)構(gòu)在正常工作的過(guò)程中容易受到電磁干擾的影響。在早期的開(kāi)關(guān)柜中，這種方式應(yīng)用比較普遍，而這種測(cè)溫方式并不應(yīng)用到金屬全封閉開(kāi)關(guān)柜中，效果和質(zhì)量都比較差。

1.2 無(wú)線(xiàn)測(cè)溫

開(kāi)關(guān)柜中應(yīng)用的無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)主要包括顯示儀、傳感器、后臺(tái)管理等多個(gè)部分，可以在多種使用條件下進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜的溫度檢測(cè)，并且進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，使得管理人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確的掌握系統(tǒng)的溫度情況，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在進(jìn)行測(cè)溫處理之后，可以將溫度參數(shù)以無(wú)線(xiàn)的形式直接傳輸該測(cè)溫通信的終端系統(tǒng)。這種方式的主要特點(diǎn)就是安全性高、準(zhǔn)確性高且可以靈活操作，并且能耗比較低，成本非常高，能夠使用到多種環(huán)境中。將系統(tǒng)的分散式溫度傳感器直接安裝到測(cè)溫點(diǎn)的結(jié)構(gòu)上，無(wú)線(xiàn)測(cè)溫裝置會(huì)直接安裝到開(kāi)關(guān)柜上，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式，有效的隔離高電壓涌入，確保應(yīng)用更加的安全和穩(wěn)定。但是該系統(tǒng)也存在明顯缺陷，那就是溫度傳感器需要合理的設(shè)置獨(dú)立電源裝置，要應(yīng)用電池進(jìn)行供電，后期維護(hù)管理成本比較高，而傳感器的安裝也是不同的，所以當(dāng)前主要應(yīng)用到高壓開(kāi)關(guān)柜的測(cè)溫。

1.3 光纖測(cè)溫

科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景之下，光纖測(cè)溫技術(shù)也逐步的發(fā)展，因?yàn)樵摷夹g(shù)具備非常高的水平和優(yōu)勢(shì)所以被大量的應(yīng)用到實(shí)踐中，極大的促進(jìn)了當(dāng)前電力領(lǐng)域的發(fā)展。光纖測(cè)溫具備較高的絕緣性，也不會(huì)說(shuō)到電力系統(tǒng)的強(qiáng)磁場(chǎng)干擾影響，測(cè)溫探頭的體積比較小，能夠在空間比較小的區(qū)域內(nèi)完成測(cè)溫，耐高溫、數(shù)據(jù)精確度高等是其主要優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)可以應(yīng)用到測(cè)量位置上，也不會(huì)給開(kāi)關(guān)柜的性能產(chǎn)生直接的影響，技術(shù)相對(duì)比較成熟。因?yàn)楣饫w測(cè)溫技術(shù)具備其他測(cè)溫裝置所不能企及的優(yōu)勢(shì)，所以被大量的應(yīng)用，尤其是高溫開(kāi)關(guān)柜中，而該技術(shù)的缺陷則是成本比較高。

2 測(cè)溫裝置的主要特點(diǎn)

2.1 非接觸式測(cè)溫技術(shù)無(wú)法達(dá)到測(cè)溫工作的需要

當(dāng)前我國(guó)所應(yīng)用的開(kāi)關(guān)柜主要是KYN、XGN、氣體絕緣、固體絕緣等組成結(jié)構(gòu)，一般接觸位置上被包裹而導(dǎo)致溫度測(cè)量無(wú)法順利進(jìn)行，這就要工作人員對(duì)于設(shè)備來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量，以保證正常工作的需要。

2.2 溫度傳感器的絕緣

因?yàn)樵O(shè)備往往是帶電工作的，同時(shí)也屬于高壓用電設(shè)備，測(cè)溫傳感器應(yīng)該裝到測(cè)溫點(diǎn)的位置上，而采集模塊會(huì)直接安裝到柜體的儀表門(mén)上，傳感器與采集器中間存在高電壓，所以應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況采取必要的絕緣處理措施，以避免高壓進(jìn)入到低壓設(shè)備中，如果因?yàn)榻^緣性能較差或者絕緣距離不足，會(huì)導(dǎo)致短路故障的出現(xiàn)，進(jìn)而影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 溫度傳感器的絕緣

開(kāi)關(guān)柜部件屬于全封閉的金屬結(jié)構(gòu)形式，在正常工作中內(nèi)部溫度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，并且系統(tǒng)需要承載比較大的電流，容易導(dǎo)致渦流或者強(qiáng)磁場(chǎng)的存在。此外，變電站結(jié)構(gòu)內(nèi)分布著比較復(fù)雜的磁場(chǎng)，也會(huì)給測(cè)溫裝置產(chǎn)生比較大的電磁干擾影響，這就需要測(cè)溫裝置能夠有效的抵抗這些外部干擾情況，從而可以確保溫度測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到精確度與準(zhǔn)確性的要求，確保系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。

2.4 適應(yīng)高壓柜運(yùn)行環(huán)境

光纖測(cè)溫系統(tǒng)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)性能比較強(qiáng)，且具備比較強(qiáng)的抗干擾能力，所以能夠應(yīng)用到不同的環(huán)境中，尤其是高壓柜的運(yùn)行，不僅不會(huì)受到柜內(nèi)環(huán)境的影響，還會(huì)保證溫度測(cè)量數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，消除外部環(huán)境的影響，這是其他測(cè)溫裝置所不具備的。因此，對(duì)于很多運(yùn)行環(huán)境比較苛刻的高壓柜運(yùn)行條件，該測(cè)溫技術(shù)是首選，是其他設(shè)備所不能具備的功能。

3 聲表面波測(cè)溫系統(tǒng)驗(yàn)證部署

科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展之下，人類(lèi)社會(huì)有了很大的進(jìn)步，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員將 SAW 聲表面波技術(shù)全部應(yīng)用到當(dāng)前的電網(wǎng)測(cè)溫領(lǐng)域中，同時(shí)也在 應(yīng)用當(dāng)前比較先進(jìn)的射頻技術(shù)與嵌入技術(shù)，綜合多種技術(shù)之后，研發(fā)成功一種非常新穎的測(cè)溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備其他技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)，可以滿(mǎn)足多種使用環(huán)境，測(cè)量效果和質(zhì)量也比較高。首先，測(cè)溫傳感器在運(yùn)行階段并不需要進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)與保養(yǎng)，還能夠利用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)使得整個(gè)工作場(chǎng)地更加的簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔。采用合理的電力設(shè)備配套基礎(chǔ)設(shè)施，能夠有效的解決當(dāng)前電力測(cè)量系統(tǒng)中的一些難題，可以更好的促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。這種先進(jìn)的聲波測(cè)溫技術(shù)中安裝有傳感器、無(wú)線(xiàn)傳輸、監(jiān)控系統(tǒng)等，各個(gè)部分都是非常重要的，不能存在任何故障問(wèn)題。在系統(tǒng)安裝環(huán)節(jié)，應(yīng)該準(zhǔn)確的掌握高壓開(kāi)關(guān)柜的各項(xiàng)技術(shù)資料，結(jié)合實(shí)際情況制定出切實(shí)可行的安裝方案，保證后續(xù)安裝施工可以順利進(jìn)行。要不斷的增強(qiáng)安全生產(chǎn)意識(shí)，全面的提高安全生產(chǎn)水平，從而可以有效的預(yù)防事故的發(fā)生。

（1）在現(xiàn)場(chǎng)安裝施工前，需要準(zhǔn)備好各項(xiàng)技術(shù)設(shè)備，然后在溫度傳感器安裝的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案，尤其是開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)，確保該過(guò)程不會(huì)存在任何的問(wèn)題。

（2）安裝施工結(jié)束后，要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在安全隱患都要立即清除，以保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 聲波測(cè)溫系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)

新研發(fā)投入使用的以聲波技術(shù)為基礎(chǔ)的無(wú)源無(wú)線(xiàn)溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以隨時(shí)隨地掌握在線(xiàn)溫度參數(shù)，可以有效的保證系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行，無(wú)線(xiàn)傳輸并不會(huì)給高壓絕緣系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響，也能夠有效的消除有線(xiàn)“爬電”的問(wèn)題出現(xiàn)；傳感器可以達(dá)到完全無(wú)源，不帶電池、免維護(hù)，不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)結(jié)構(gòu)和空間產(chǎn)生不利的影響。具體參數(shù)如下所示：

（1）傳感器：溫度感應(yīng)器，結(jié)構(gòu)部分主要應(yīng)用的是SAW諧振器，頻率為432～442 MHz；

（2）讀取器：可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射與采集，發(fā)射功率：1 m；

（3）傳感器的測(cè)量溫度可以達(dá)到-25～125℃范圍內(nèi)，精度為±2℃；

（4）傳感器裝置可以在-50～200 °C溫度范圍內(nèi)工作，不會(huì)給設(shè)備產(chǎn)生任何的影響；

（5）材料標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（American Society of Mechanical Engineers，ASME），電氣標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrotechnical Commission，IEC）；

（6）系統(tǒng)的各項(xiàng)功能和指標(biāo)都能夠達(dá)到歐洲的EEx de IIC T4標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)高速發(fā)展之下，電力領(lǐng)域中對(duì)于開(kāi)關(guān)柜的溫度檢測(cè)有著更高的要求，同時(shí)也受到各大電力企業(yè)的充分重視，在未來(lái)發(fā)展中，還需要全面提升監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，可以提升電力設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，給社會(huì)各界提供更加充足的電力能源，積極促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的全面發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)不斷進(jìn)步。