高温无线测温传感器

关键词：开关柜；无线测温；技术研制；技术应用
开关柜测温的必要性
我国是人口大国，对于电力有很大的需求，相应对于电气化设备的可靠运行也有进一步的要求。开关柜作为确保电能质量的关键设备，其安全稳定运行具有十分重要的意义。
一般情况下，由于开关柜通常是密闭空间，当负荷增加以及长时间运行时，就容易发生内部过热的现象，从而导致异常温升。如果没有及时发现并采取合理的措施进行干预，随着时间的流逝，其温升现象会越来越严重，开关柜内绝缘件等设备的过热程度会持续增加，不仅会影响使用寿命，而且会导致重大安全事故发生。此外，开关柜具有大电流的特点，这就引发了较为强烈的电磁辐射现象，进而导致测温系统温度监测的不准确，从而无法及时掌握温度变化情况。另外，由于通常温度传感器需要直接安置于高压被测物体上，并且一定的安全距离，这就容易引起温度测量误差的问题，进而埋下安全隐患。

开关柜发生故障原因
开关柜发生故障的原因有很多，但究其根本还是由于开关柜内相关元件及线路长期处于大电流、高电压工作状况，且空间狭小不通风，强大电流容易导致其内部温升加剧，一旦没有及时发现问题并进行预防，很容易发生火灾等安全事故。因此，做好开关柜内温度监测，避免发生过热的现象，对于避免火灾等安全事故的发生具有十分重要的研究价值。
2.1温度过高
通常情况下，开关柜在正式应用前会在实验室内进行试验检测，检测时间通常为8小时。然而，在实际应用中，开关柜通常需要长时间、不间断运行，同时会持续性发热，而温升又是随着时间不断增加的，这就导致试验数据无法满足实际应用中的数据变化范围。另外，虽 然我国自动化水平稳步提升，但是对于开关柜这种电气设备安装，通常还需要具有较强技术知识的工作人员进行设计与安装。在一定程度上，现场工作人员的违规操作也会导致温升异常的情况发生。
2.2接头故障
开关柜在输配电系统中承担着重要角色，对于保护线路、监测电量运行情况具有不可忽视的影响。然而随着工作时长的不断增加，不可避免地会出现线路老化的问题，同时在长期大电流的作用下，也会在一定程度上导致接触电阻增加，引起局部放电、高压泄漏现象发生，这些现象都容易引起开关柜内相关元件温升现象愈发严重，从而引发线路、设备着火现象，导致开关柜被烧毁，引起重大安全事故的发生

3.2 无线测温技术与常规测温方法比较
常见的测温方法通常是通过温度传感器件进行温度监控，比如，热电偶、热电阻、半导体等，众所周知，通过温度传感器进行信号的传输需要通过金属导线作为介质，这就导致无法其在开关柜的正常工作中可以具有稳定的绝缘性能，因而无法应用于开关柜的温度监测。与之相比，无线式测温技术不需要金属导线传输信号，而是通过无线方式传输信号进行温度监测，这就避免了金属导电的问题，很好地了开关柜内元件的安全运行，因而可以直接应用于开关柜内，并对其温度进行准确地实时监测，避免安全事故的发生。

3.3 无线测温技术与红外测温方法比较
众所周知，红外线的使用通常需要将测温装置与被测物体间隔一定距离再进行测温，这就需要一定的空间来安装其设备，然而开关柜内通常是密闭狭小空间，因此无法应用该技术。此外，由于该段距离的存在，导致红外线易受到周外环境因素的影响，无法确保温度监测的准确性，从而容易出工作疏漏的现象。与之相比，无线测温技术通过将温度传感器直接安装于被测物体表面，从而确保了温度监测的准确性。

3.4 无线测温技术与光纤测温方法比较
光纤测温方法通过将温度传感器检测到的信号经光纤传递到测温设备上，确保了温度测量的准确性并避免了导电的问题。然而开关柜内空间狭小，并且设备元件复杂，线路多，这就给光纤的安置带来了大的难度，同时光纤易受到环境的影响而发生断裂，并且不耐高温，都给其应用带来了一定的挑战。与之相比，无线测温技术的应用可大限度地减少线路的布置，可以更好地对开关柜内的空间进行应用。

3.5 开关柜测温技术研发现状
现阶段，我国电力系统通常严格按照国家电气设备采购标准及设计规范安装、使用开关柜，确保开关柜可以通过试验验证，特别是对于温升现象的控制。在日常供电情况下，系统负荷通常不会与开关柜的设计满容量相同，因此其温升问题不会影响开关柜的正常运行。然而，在实际应用过程中，开关柜内部温度变化情况，尤其是母排连接点等部分，其温升数值往往超过试验值。