無線溫度傳感器主要用來測量帶電物體表面溫度.如對高壓開關柜中的母排接頭和裸露觸電的運行溫度進行監(jiān)測.無線溫度傳感器主要包括測量電路、溫度傳感器、無線調(diào)制接口、邏輯控制電路、供電電路。通過無線網(wǎng)絡將溫度信號傳送到無線溫度監(jiān)測儀。無線溫度傳感器由于體積比較小.適合用來測量開關柜中的溫度熱接點，可以對開關柜中引出電纜接頭，觸頭、母線連接點的運行溫度進行測量。

1各類測溫裝置系統(tǒng)的比較

       目前,越來越多的電力用戶開始在高壓開關柜內(nèi)加裝溫度實時監(jiān)測系統(tǒng),用來實時掌握高壓開關柜的溫度變化趨勢和運行狀態(tài)，做到事故隱患及時排查,并合理預留設備檢修時間。然而，由于高壓開關柜內(nèi)部的設備組成較多，且布置結構相對復雜，其間存在有較大的電流和電壓，導致開關柜內(nèi)的電磁環(huán)境惡劣，現(xiàn)有的高壓開關柜測溫技術都存在著各種各樣的局限性。

       比較常見的測溫技術包括光纖測溫、紅外測溫和無線感應測溫。光纖測溫時,其內(nèi)部光纖在長時間使用后會積累大量灰塵，易導致光纖沿面的放電和閃絡現(xiàn)象，造成光纖的絕緣性能降低，并給高壓開關柜的安全運行帶來隱患；紅外測溫設備容易受到外界環(huán)境溫度的干擾,始終需要依靠人工巡查來實現(xiàn)測量,無法實現(xiàn)溫度的在線實時監(jiān)測；無線感應測溫則需要在高壓開關柜內(nèi)加裝感應線圈,在長期運行過程中很難保證其測量的可靠性和穩(wěn)定性。

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

2 無線測溫裝置實施方案

       無線測溫裝置系統(tǒng)由無線測溫傳感器、數(shù)據(jù)讀取器、數(shù)據(jù)接收天線和后臺監(jiān)控系統(tǒng)等組成，可以方便地安裝在被測點上,準確跟蹤發(fā)熱點的溫度變化，并通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)通過接收天線發(fā)送給數(shù)據(jù)讀取器,從而進行對被測點溫度信息的實時采集之后通過RS485通信方式將溫度信息傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控系統(tǒng),在后臺實時顯示出被測點的溫度變化，方便運行人員實時掌控全廠高壓開關的運行情況。無線測溫裝置系統(tǒng)的工作原理所示。

方案設計

在開關柜內(nèi)觸頭上安裝無線溫度傳感器，傳感器為電流感應自供電型并通過射頻無線頻段把信號發(fā)送到無線測溫裝置上，無線測溫裝置安裝在指定位置，無線接收處理各個接頭的溫度值。對于柜子數(shù)較多的配電室，需要再開關柜二次儀表室安裝無線中繼進行無線信號傳輸，保障傳感器和接收裝置之間的通訊正常。

四、系統(tǒng)各部分簡介

1.無線溫度傳感器

技術參數(shù)

測溫范圍：-50℃~+125℃；

測溫精度：±1℃

供電方式：CT感應取電，啟動電流≥5A；

安裝位置：電纜接頭、銅排、觸頭等；

無線頻率：470MHz；

采樣頻率：15S；

發(fā)送頻率：15S；

傳輸距離：空曠150m。

安裝方式：

無源無線溫度傳感器ATE400結構說明：

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根合金片穿過鎖緊件安裝孔，將合金片居中對折后鎖緊件固定在折彎處；將對折后的4層合金片分別穿過硅膠墊片-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長度并折疊壓緊。合金片安裝示意過程如下：

無線溫度傳感器安裝實例如下：

無線測溫裝置的系統(tǒng)優(yōu)勢包括:

       (1)無須電池。無線測溫傳感器采用被動感應的方式，無需利用電池進行驅動，因此減少了電池更換所帶來的時間間隔和維護成本，同時不會因產(chǎn)生廢舊電池而對生態(tài)環(huán)境造成影響。

       (2)安全可靠。無線測溫裝置不要求在被測點或相關支撐結構上進行連線，因此在傳感器與接收設備之間不存在相關電氣聯(lián)系，從而實現(xiàn)了高壓隔離，可以保障設備的安全運行。

       (3)安裝過程方便靈活。傳感器本體的體積較小，且與讀入器之間進行數(shù)據(jù)的無線傳輸,因此安裝過程靈活方便，不受開關柜結構和空間的影響。

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

       (5)。無源無線的系統(tǒng)連接方式較大地保障了電力設備的安全運行，減少了設備的維修次數(shù),使整個系統(tǒng)的安裝、運維成本下降。

3 無線測溫裝置在高壓開關柜上的應用

3.1系統(tǒng)結構圖

       如圖2所示，整個無線測溫系統(tǒng)共分為三層：一層:無線測溫傳感器采集測溫位置的溫度數(shù)據(jù)；二層:數(shù)據(jù)讀取器通過數(shù)據(jù)接收天線,接收來自無線測溫傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)并進行相關處理;三層:站內(nèi)所有數(shù)據(jù)讀取器通過RS485進行串聯(lián)，然后將數(shù)據(jù)讀取器處理過的所有數(shù)據(jù)發(fā)送到站內(nèi)交換機，之后傳送到達站內(nèi)測溫工控機進行實時顯示。

3.2 無線測溫傳感器的安裝

       高壓開關柜內(nèi)的每個測溫點都需要安裝一個無線測溫傳感器，用于對該點位的實時溫度測量。無線測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行安裝;卡環(huán)式通常用于斷路器動觸頭處的監(jiān)測安裝,使無線測溫傳感器能方便地卡在動觸頭上。由于高壓開關柜一般用于監(jiān)測斷路器觸頭、隔離刀閘觸頭和進線電纜頭等易發(fā)熱點位，因此當無線測溫傳感器被安裝在這些發(fā)熱點處時，要求無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)測系統(tǒng)主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

5結語

       無線測溫裝置系統(tǒng)解決了不易對高壓開關柜發(fā)熱部位進行溫度監(jiān)測的難題，其無線測溫傳感器能夠安全、方便地安裝在咼壓開關柜斷路器觸頭、隔離開關觸頭、電纜接頭和母排連接處，完成溫度實時監(jiān)測，并通過數(shù)據(jù)接收天線接收無線測溫傳感器的溫度數(shù)據(jù),傳輸數(shù)據(jù)讀取器進行解析，然后通過RS485通信傳輸給后臺監(jiān)控系統(tǒng)，為運行管理人員展現(xiàn)高壓柜的實時運行情況,保證電網(wǎng)的安全可靠運行。