無(wú)線溫度傳感器主要用來(lái)測(cè)量帶電物體表面溫度.如對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜中的母排接頭和裸露觸電的運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè).無(wú)線溫度傳感器主要包括測(cè)量電路、溫度傳感器、無(wú)線調(diào)制接口、邏輯控制電路、供電電路。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將溫度信號(hào)傳送到無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)儀。無(wú)線溫度傳感器由于體積比較小.適合用來(lái)測(cè)量開(kāi)關(guān)柜中的溫度熱接點(diǎn)，可以對(duì)開(kāi)關(guān)柜中引出電纜接頭，觸頭、母線連接點(diǎn)的運(yùn)行溫度進(jìn)行測(cè)量。

1各類測(cè)溫裝置系統(tǒng)的比較

       目前,越來(lái)越多的電力用戶開(kāi)始在高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)加裝溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),用來(lái)實(shí)時(shí)掌握高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度變化趨勢(shì)和運(yùn)行狀態(tài)，做到事故隱患及時(shí)排查,并合理預(yù)留設(shè)備檢修時(shí)間。然而，由于高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的設(shè)備組成較多，且布置結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，其間存在有較大的電流和電壓，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電磁環(huán)境惡劣，現(xiàn)有的高壓開(kāi)關(guān)柜測(cè)溫技術(shù)都存在著各種各樣的局限性。

       比較常見(jiàn)的測(cè)溫技術(shù)包括光纖測(cè)溫、紅外測(cè)溫和無(wú)線感應(yīng)測(cè)溫。光纖測(cè)溫時(shí),其內(nèi)部光纖在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)積累大量灰塵，易導(dǎo)致光纖沿面的放電和閃絡(luò)現(xiàn)象，造成光纖的絕緣性能降低，并給高壓開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患；紅外測(cè)溫設(shè)備容易受到外界環(huán)境溫度的干擾,始終需要依靠人工巡查來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量,無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；無(wú)線感應(yīng)測(cè)溫則需要在高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)加裝感應(yīng)線圈,在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中很難保證其測(cè)量的可靠性和穩(wěn)定性。

       而無(wú)線測(cè)溫技術(shù)采用了無(wú)源無(wú)線的傳感器和無(wú)線接收單元，其分別安裝于高壓柜內(nèi)的測(cè)溫點(diǎn)和開(kāi)關(guān)柜柜外的電氣小室，由于傳感器本身無(wú)須電源額外供電、且不需要從電力裝備上取電，因此具有明顯的安全性、可靠性和可維護(hù)性。

2 無(wú)線測(cè)溫裝置實(shí)施方案

       無(wú)線測(cè)溫裝置系統(tǒng)由無(wú)線測(cè)溫傳感器、數(shù)據(jù)讀取器、數(shù)據(jù)接收天線和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)等組成，可以方便地安裝在被測(cè)點(diǎn)上,準(zhǔn)確跟蹤發(fā)熱點(diǎn)的溫度變化，并通過(guò)無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)通過(guò)接收天線發(fā)送給數(shù)據(jù)讀取器,從而進(jìn)行對(duì)被測(cè)點(diǎn)溫度信息的實(shí)時(shí)采集之后通過(guò)RS485通信方式將溫度信息傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控系統(tǒng),在后臺(tái)實(shí)時(shí)顯示出被測(cè)點(diǎn)的溫度變化，方便運(yùn)行人員實(shí)時(shí)掌控全廠高壓開(kāi)關(guān)的運(yùn)行情況。無(wú)線測(cè)溫裝置系統(tǒng)的工作原理所示。

方案設(shè)計(jì)

在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)觸頭上安裝無(wú)線溫度傳感器，傳感器為電流感應(yīng)自供電型并通過(guò)射頻無(wú)線頻段把信號(hào)發(fā)送到無(wú)線測(cè)溫裝置上，無(wú)線測(cè)溫裝置安裝在指定位置，無(wú)線接收處理各個(gè)接頭的溫度值。對(duì)于柜子數(shù)較多的配電室，需要再開(kāi)關(guān)柜二次儀表室安裝無(wú)線中繼進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸，保障傳感器和接收裝置之間的通訊正常。

四、系統(tǒng)各部分簡(jiǎn)介

1.無(wú)線溫度傳感器

技術(shù)參數(shù)

測(cè)溫范圍：-50℃~+125℃；

測(cè)溫精度：±1℃

供電方式：CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流≥5A；

安裝位置：電纜接頭、銅排、觸頭等；

無(wú)線頻率：470MHz；

采樣頻率：15S；

發(fā)送頻率：15S；

傳輸距離：空曠150m。

安裝方式：

無(wú)源無(wú)線溫度傳感器ATE400結(jié)構(gòu)說(shuō)明：

1 —— 溫度傳感器主體

2 —— 合金底座，與溫度探頭接觸

3 —— 鎖扣，用于固定合金片

4 —— 取電合金片，用于感應(yīng)取電

5 —— 硅膠墊片，用于支撐合金片

6 —— 合金片安裝孔，用于安裝合金片

取2根合金片穿過(guò)鎖緊件安裝孔，將合金片居中對(duì)折后鎖緊件固定在折彎處；將對(duì)折后的4層合金片分別穿過(guò)硅膠墊片-傳感器主體-硅膠墊片；將整體傳感器環(huán)繞安裝部位一圈后拉緊合金片并旋緊螺絲；合金片多余部分留取適當(dāng)長(zhǎng)度并折疊壓緊。合金片安裝示意過(guò)程如下：

無(wú)線溫度傳感器安裝實(shí)例如下：

無(wú)線測(cè)溫裝置的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)包括:

       (1)無(wú)須電池。無(wú)線測(cè)溫傳感器采用被動(dòng)感應(yīng)的方式，無(wú)需利用電池進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因此減少了電池更換所帶來(lái)的時(shí)間間隔和維護(hù)成本，同時(shí)不會(huì)因產(chǎn)生廢舊電池而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。

       (2)安全可靠。無(wú)線測(cè)溫裝置不要求在被測(cè)點(diǎn)或相關(guān)支撐結(jié)構(gòu)上進(jìn)行連線，因此在傳感器與接收設(shè)備之間不存在相關(guān)電氣聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)了高壓隔離，可以保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

       (3)安裝過(guò)程方便靈活。傳感器本體的體積較小，且與讀入器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸,因此安裝過(guò)程靈活方便，不受開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)和空間的影響。

       (4)環(huán)境適應(yīng)性好。通過(guò)匹配軟件的校正，可以補(bǔ)償溫度傳感器在制作過(guò)程中的系統(tǒng)偏差，且傳感器可在任何溫度范圍內(nèi)工作,不會(huì)受到季節(jié)因素的影響。通常，只需在安裝溫度傳感器時(shí)進(jìn)行一次調(diào)試，之后多年內(nèi)不需再進(jìn)行校正。此外，沾污、積灰等情況也不會(huì)對(duì)溫度傳感器的準(zhǔn)確性造成影響。

       (5)。無(wú)源無(wú)線的系統(tǒng)連接方式較大地保障了電力設(shè)備的安全運(yùn)行，減少了設(shè)備的維修次數(shù),使整個(gè)系統(tǒng)的安裝、運(yùn)維成本下降。

3 無(wú)線測(cè)溫裝置在高壓開(kāi)關(guān)柜上的應(yīng)用

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

       如圖2所示，整個(gè)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)共分為三層：一層:無(wú)線測(cè)溫傳感器采集測(cè)溫位置的溫度數(shù)據(jù)；二層:數(shù)據(jù)讀取器通過(guò)數(shù)據(jù)接收天線,接收來(lái)自無(wú)線測(cè)溫傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理;三層:站內(nèi)所有數(shù)據(jù)讀取器通過(guò)RS485進(jìn)行串聯(lián)，然后將數(shù)據(jù)讀取器處理過(guò)的所有數(shù)據(jù)發(fā)送到站內(nèi)交換機(jī)，之后傳送到達(dá)站內(nèi)測(cè)溫工控機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

3.2 無(wú)線測(cè)溫傳感器的安裝

       高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)都需要安裝一個(gè)無(wú)線測(cè)溫傳感器，用于對(duì)該點(diǎn)位的實(shí)時(shí)溫度測(cè)量。無(wú)線測(cè)溫傳感器的安裝方式有很多種，具體如圖3所示。常用的方式是螺栓固定式、硅膠表帶捆綁式、卡環(huán)式等，安裝方便靈活。螺栓固定式通常在母排等平整位置進(jìn)行安裝,易于固定螺絲;硅膠表帶捆綁式通常在不易于使用螺栓固定安裝的位置進(jìn)行安裝;卡環(huán)式通常用于斷路器動(dòng)觸頭處的監(jiān)測(cè)安裝,使無(wú)線測(cè)溫傳感器能方便地卡在動(dòng)觸頭上。由于高壓開(kāi)關(guān)柜一般用于監(jiān)測(cè)斷路器觸頭、隔離刀閘觸頭和進(jìn)線電纜頭等易發(fā)熱點(diǎn)位，因此當(dāng)無(wú)線測(cè)溫傳感器被安裝在這些發(fā)熱點(diǎn)處時(shí)，要求無(wú)線傳感器底板和母排需要緊密接觸并固定，不能出現(xiàn)底板翹起等現(xiàn)象。

       溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測(cè)。

5結(jié)語(yǔ)

       無(wú)線測(cè)溫裝置系統(tǒng)解決了不易對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱部位進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)的難題，其無(wú)線測(cè)溫傳感器能夠安全、方便地安裝在咼壓開(kāi)關(guān)柜斷路器觸頭、隔離開(kāi)關(guān)觸頭、電纜接頭和母排連接處，完成溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)數(shù)據(jù)接收天線接收無(wú)線測(cè)溫傳感器的溫度數(shù)據(jù),傳輸數(shù)據(jù)讀取器進(jìn)行解析，然后通過(guò)RS485通信傳輸給后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，為運(yùn)行管理人員展現(xiàn)高壓柜的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況,保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。