开关柜温度检测系统上课讲义Word格式.docx

开关柜温度检测系统上课讲义Word格式.docx

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钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。

实践证明，当接头处的运行工作温度超过80℃时，接头金属将因过热而膨胀，使接触表面位置错开，形成微小空隙而氧化。

当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，不可能是原安装时金属间的直接接触。

每次温度变化的循环所增加的接触电阻，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。

（3）连接部位紧固螺栓压力不当。

部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧愈好，其实不然。

特别是铝质母线，弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不当的压力，将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大，从而影响导体接触效果。

（4）选用的导体材料电导率不满足要求，多数属于导体原材料纯度不够。

（5）现场的其它因素，比如可能存在安装检修工艺不当，如母线在加工、连接、安装过程中，对母线接触表面处理不到位、不平整、不光滑、没有涂专用电力脂等，导致有效接触面积减少接触电阻增大而发热。

现代社会对电能的依赖性极高，用电密度越大的地区对电的依赖性越高，因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。

做为目前普遍使用的小车式开关柜由于断路器与开关柜之间采用插头联接，当小车与开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良，接触电阻增大，出现触头温升过高，甚至烧毁停电，这些现象在大电流开关柜如进线柜上尤为突出，且影响极大。

电力系统高压设备在长期运行过程中常出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,造成设备过热甚至出现严重事故.而开关柜内有裸露高压,空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温,传统的测温方式都无法有效地解决这个问题.无线测温系统是将温度传感器安装到开关柜内的带电接头触点上,在线测量该点温度后,以无线方式将数据上传,集中显示,并实现超温报警.还可与电力自动化系统连接,用户在远端监视设备温度运行状态,系统发现设备温度异常,自动远程报警,以便及时消除事故隐患.为避免此类事故的发生，开发一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切（国外已有个别公司开发了这类产品）。

4.技术特点分析

实时监测高压开关柜内接点的运行温度,可确定触点接头处的过热程度,当发生超温时,系统就会发出报警指示。

温度传感器被安装到开关柜内的带电触头上,测温通信终端负责收集开关柜内所安装的温度传感探头的温度数据,并将所收集的数据通过MODBUS总线网络传到上位管理机,通过上位计算机中的软件对所接收到的温度数据进行分析,发现超过警戒的温度或探头故障则即时报警。

采用先进的数字化及无线传输技术,独特的绝缘性能,使用方便经济。

无线传感器内部经过特殊工艺处理,温度参数变化通过无线传输方式到测温通信终端。

接收到的温度信号准确可靠。

无论是安装、运行、维修都会高度安全、可靠。

不会对一次设备产生任何干扰和影响。

标准化设计,可方便扩展与其它系统互连,费用低廉,安装灵活。

从温度信息采集到数据处理、显示、通信自成系统,可与电力系统综合自动化系统相连接,也可和电力系统的局域网、广域网相连接,融入电力自动化综合控制系统。

一、调查对象的优势

北京斯拓高科开关柜无线测温系统，2.4GZegbee技术

ST4000有源无线测温系统的优势

ST4000无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度监测，实现非接触温度测量。

系统包括无线温度传感器和无线接入设备构成。

能实现网络化的温度测量。

ST4000技术特点

1.直接序列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。

2.采用ZigBee技术，符合IEEE802.15.4标准。

3.温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。

4.极低的传感器耗电，电池寿命：

>

5年。

5.高达65535个无线传感器编址。

6.自动传感器识别，无连线，安装简便。

ST4000开关柜无线测温系统的技术优势

项目

RF-sensor无线测温系统

其它厂家产品

无线电频率

2.4G免申请ISM频段。

433M,915M免申请频段

无线标准

采用IEEE802.15.4国际通讯标准，标准经过严格测试，可靠性高。

厂家自己设计，可靠性差。

无线调制方式

直序扩频DSSS调制方式，同频段设备之间不受干扰，长期运行稳定，主要应由于军事、航天、科学研究和工业领域。

载波FSK，同频设备易受干扰，主要用于无线对讲机、无限门铃、遥控玩具等民用领域。

系统测点规模

直序扩频调制方式决定了在密集安装几百点的传感器时，系统可以稳定工作。

当传感器点数较多时，通讯信道会阻塞，造成系统瘫痪。

传感器尺寸

业内最小的尺寸：

5.6cmx2.9cmx1.8cm，适合开关柜内的狭小空间。

体积较大，不好安装。

传感器安装

传感器质量轻，采用耐温300度的硅胶粘结，外加尼龙扎带捆扎。

安装材料无金属部分，不破坏高压开关内的安全距离。

质量较重，常用金属卡子安装，可能使开关柜内的安全距离不能满足要求。

系统组网方式

系统采用无线路由技术，可实现多种测量方式：

既可采用单台仪表接入所有的无线传感器，也可采用多台仪表构成蜂窝网络，以提高系统的可靠性。

只采用一个接收仪表

无线接入点的监测仪表

采用通信专用DSP信号处理器，大于50MIPS的处理速度，保证了能够处理大量传感器的无线请求，LCD显示屏能够显示更多的信息，仪表既可盘装又可壁挂。

一般采用单片机和数码管显示。

测量参数

有温度传感器、湿度传感器、露点传感器。

只有温度传感器

局域网的连接

有无线网关，不需要计算机。

需要计算机才能连接局域网

价格1000元

江苏声立传感技术有限公司

无源无线开关柜测温系统，型号WTS-SG-1的产品优势

1.无线方式不影响高压绝缘，避免有线方式“爬电”的隐患，安全性极高。

2.可靠性高。

传感器完全无源，不带电池，避免了电池高温爆炸和化学泄漏等隐患。

3.安装简单。

无源温度传感器体积小，与读取器之间数据无线传输，安装方便灵活，不受设备结构和空间影响。

4.测温实时性好。

在线测温，可随时检测设备温度变化。

5.维护方便。

传感器完全无源，不需定期更换电池，使用寿命。

价格1800元

山东方维监测科技有限公司

无源无线开关柜测温系统，型号NT1000的产品优势

1.安全性：

无线式传输、独立安装，有效避免爬电影响，不降低电气设备的安全性能。

2.稳定性：

高品质传感器元件及抗干扰壳体设计和先进的程序编码器校验功能，保障了传感器在复杂环境中稳定可靠运行。

3.准确性：

采用高精度数字式温度传感器，接触式测温，十分接近发热点，可快速准确的监测到温度点变化。

4.灵活性：

体积小巧，安装简单、组网灵活，有线或无线均可，便于监控点数量的增加。

5.易用性:

基于优良操作平台，采用模块化设计，并预留相应接口，利于扩展及与各系统连接，保证未来的适应性。

6.低功耗：

低功耗设计，在保证正常测温的情况下，延长传感器的使用寿命。

价格暂无

保定市屹高电气有限公司

无源无线开关柜测温系统，型号YGPWT-2000的产品优势

1.双电源模式，功能更加完善

提供两种取电模式：

第一种是通过触臂或母排上流过的一次电流进行感应取电；

第二种是通过手持巡检仪提供的射频信号进行取电。

这两种取电方式的组合提供了更加完美的功能，为设备的质量检测、系统设置、安装，巡检、软件升级等提供便利。

2.超强取电性能，无工作盲点

断路器触头或开关柜母排上只要有2~3A一次电流就可以让取电模块正常工作。

3.采用喉箍式结构，安装更方便

无源无线测温模块尺寸小，安装方便，适用于各种尺寸的触头壁和母排，可以安装在触头臂套管内侧或外侧，可以安装在母排各种位置，有更多的选择，安装更加方便快捷。

4.发射周期智能化

可以根据触头臂或母排上感应电流的大小自动调整发送周期，数据发送频率更智能化，大于等于1秒可以任意设定。

5.感应能量小，稳定性高

模块内部从一次电流感应到的功率从3A的0.08mW到1000A时的0.12W，由于本身感应到的功率小，不需要通过保护电路去消耗多少能量，更加稳定。

6.屏蔽结构设计，抗干扰性好

内部硬件设计上，增加了屏蔽罩和保护电路，可以轻松的应对群脉冲和浪涌带来的干扰，手持供电设计，设置和维护更加方便。

喉箍式无源无线采用的是双电源设计，不仅可以感应取电，还可以在断电的情况下用手持巡检仪进行射频供电，可以直接对监测模块进行实时设置和软件升级，这样对于后期维护可以更加方便。

7.新合金材料应用，自产热小

无线测温模块，采用特殊的软磁合金材料，产热很小，在10000A的大电流下对监测点没有任何影响，不同于传统硅钢片，取的能量很高，发热很严重，会加重监测点的温度。

1.1、无源传感器技术参数

适用范围

动触头、高压母排、搭接点等部位

工作电源

自感应供电、射频供电

感应取电范围

10000A

测温方式

接触式探头测温

测温范围

-55~300℃，短时400℃

通讯方式

433M无线通讯

发射功率

≤10mW

通讯周期

≥1秒，时间可设

外壳材质

耐高温绝缘材质

外形尺寸

61*33*14mm

安装固定材料

特殊材质的软合金和相同耐压等级的热缩套管

2. 

2、汇聚终端技术参数

220VAC

工作环境

温度-40~85℃、湿度≤95%RH

RS-485（CAN、无线、以太网需定制）

通讯协议

Modbus协议

（其他自定义协议需修改）

整机功耗

≤2W

输出接口

3路无源报警输出，同时配备温控和湿控输出

开孔尺寸

110mmX110mm

价格500-1000左右

杭州翰松电器有限公司

开关柜红外测温系统，型号HS330的产品优势

电气接点测温装置最多可以在线监测12个点位的的温度（温升），通过无线传输，在主机的屏幕上实时显示，由主机对这些监测点的温度进行实时监控。

当任何一个监测点的温度超过设定