摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無線測(cè)溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用日益廣泛，特別是在高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。

高壓開關(guān)柜作為發(fā)電廠和變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一，其主觸頭導(dǎo)體是易發(fā)熱部位，且受全封閉結(jié)構(gòu)限制，傳統(tǒng)的人工測(cè)溫方式難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。無線測(cè)溫系統(tǒng)通過無線溫度傳感器，能夠自主對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在溫度過高時(shí)及時(shí)將信息傳達(dá)給工作人員，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的快速調(diào)控。這種系統(tǒng)無需鋪設(shè)復(fù)雜的線纜，靈活性高，適用范圍廣，能夠在各種復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，如高溫、高濕、強(qiáng)電磁干擾等。

無線測(cè)溫系統(tǒng)主要由溫度傳感器、無線收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)處理器等部分組成。溫度傳感器負(fù)責(zé)采集溫度數(shù)據(jù)，無線收發(fā)模塊則將數(shù)據(jù)發(fā)送至接收端，數(shù)據(jù)處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。相比傳統(tǒng)測(cè)溫方式，無線測(cè)溫系統(tǒng)具有更高的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，能夠顯著降低設(shè)備事故率，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

在高壓開關(guān)柜中，無線測(cè)溫系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于斷路器觸頭、電纜接頭等關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測(cè)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些部位的溫度變化，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，預(yù)防因過熱引發(fā)的火災(zāi)或設(shè)備損壞等事故。同時(shí)，無線測(cè)溫系統(tǒng)還可以與其他傳感器和設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更加智能化的溫度監(jiān)測(cè)和控制。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫 ；無線測(cè)溫系統(tǒng) ；溫度傳感器。

0 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多技術(shù)被應(yīng)用到了鋼鐵企業(yè)電氣控制系統(tǒng)中。眾所周知，在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如何對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的溫度進(jìn)行調(diào)控，是發(fā)展電力要解決的問題。在變電站中，由于工作的特殊性會(huì)涉及到許多重要的設(shè)備儀器，這些設(shè)備的造價(jià)較高，加之大部分的使用年限都較長(zhǎng)，會(huì)容易出現(xiàn)設(shè)備受損的情況，同時(shí)由于發(fā)電過程所產(chǎn)生的熱量，如果無法對(duì)此進(jìn)行疏散，會(huì)造成局部溫度過高，嚴(yán)重時(shí)很有可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)，給企業(yè)和職工的財(cái)產(chǎn)和生命安全帶來嚴(yán)重的威脅。

1無線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

所謂無線測(cè)溫系統(tǒng)就是能夠自主對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并在溫度過高時(shí)，將信息傳達(dá)給相關(guān)的工作人員，使工作人員能夠及時(shí)的對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控。與以往的測(cè)溫系統(tǒng)相比，它在于沒有具體的傳輸設(shè)備，信息主要通過無線的方式進(jìn)行傳達(dá)，在這個(gè)過程中，會(huì)將溫度感應(yīng)設(shè)備放置在容易產(chǎn)生熱量的部位，比如開關(guān)等位置，它可以對(duì)這些部分的溫度進(jìn)行直接的測(cè)量，然后將溫度傳導(dǎo)出去，將不同的設(shè)備進(jìn)行有效的分隔，從而提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生的概率。而信息的接收部分一般會(huì)安置在特定的位置上，并且該裝置會(huì)設(shè)有多個(gè)信息傳導(dǎo)的通道，能夠?qū)⑺邮艿降臏囟刃畔⒓皶r(shí)地顯現(xiàn)出來，除此之外整個(gè)接收和傳導(dǎo)過程中所涉及到的裝置種類和數(shù)量眾多，還可以對(duì)溫度信息進(jìn)行分析處理，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息傳導(dǎo)給相關(guān)的工作人員，以此來完成對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖1 無線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

1.1無線溫度傳感器

1.1.1溫度傳感器功能結(jié)構(gòu)

無線的溫度傳感器可以對(duì)電路中不同部分的溫度進(jìn)行檢測(cè)，然后進(jìn)行下一步的操作。具體的結(jié)構(gòu)如下。

圖2 無線溫度傳感器功能結(jié)構(gòu)圖

1.1.2溫度傳感器外形及安裝方式

出于作用的特殊性和為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，在無線溫度傳感器的使用過程中要注意，避免設(shè)備接觸到水，灰塵等，以免給設(shè)備等運(yùn)行帶來困難。一般情況下，它適用于空間較為小的位置。另一方面，適用于戶外的設(shè)備安裝也很簡(jiǎn)單，只要使用絕緣的繩索等將它綁定在需要測(cè)量的設(shè)備上就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖3 安裝在母排上的傳感器

1.1.3溫度傳感器主要性能指標(biāo)

為了使溫度傳導(dǎo)設(shè)備能夠更好的工作，在具體的實(shí)際工作中，會(huì)對(duì)周圍的情況進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，其中包括溫度、大小等多個(gè)方面。

1.2溫度監(jiān)測(cè)儀

1.2.1顯示報(bào)警功能

溫度檢測(cè)儀在運(yùn)作過程中，一般用于接受傳導(dǎo)出來的溫度信息，然后將接受到的信息顯示出來，在檢測(cè)地點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)將問題表現(xiàn)出來。在這之前，工作人員會(huì)預(yù)先設(shè)定好一個(gè)溫度范圍，當(dāng)溫度超過這個(gè)范圍時(shí)，就會(huì)在監(jiān)測(cè)儀上提示出來。

1.2.2通信功能

與一般的溫度監(jiān)測(cè)儀相比，無線溫度檢測(cè)儀就在于它不僅可以對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，它還具備通信功能，可以將檢測(cè)到的信息進(jìn)行傳導(dǎo)，從而使得工作人員不必一直在現(xiàn)場(chǎng)，可以從終端對(duì)此進(jìn)行監(jiān)管。同時(shí)機(jī)器還可以對(duì)接受到的溫度進(jìn)行分析處理，判斷是否超過設(shè)定的溫度。

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無線測(cè)溫系統(tǒng)的技術(shù)適用范圍

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線測(cè)溫系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次的換代，它的功能比以往更加強(qiáng)大，對(duì)溫度的監(jiān)控更加的準(zhǔn)確，在當(dāng)前階段，由于對(duì)信號(hào)的頻率，有很嚴(yán)格的要求，并且頻率較高，使得它的穩(wěn)定性較強(qiáng)，不容易受到外界的干擾。對(duì)于信息傳導(dǎo)方面，目前所使用的是無線通信技術(shù)，該技術(shù)的操作難度性較小并且對(duì)能源的消耗較小，且目前市場(chǎng)上它的造價(jià)較低，具有經(jīng)濟(jì)效益，還可以對(duì)接收到的信息進(jìn)行分析處理，因此在測(cè)溫系統(tǒng)中有很廣泛的應(yīng)用。但是我們也需認(rèn)識(shí)到受限于技術(shù)的影響，它只能適用于距離較短的信息傳導(dǎo)。在溫度傳導(dǎo)的過程中，為了使得信息的傳導(dǎo)效率提高，一般會(huì)裝有搖桿設(shè)置，并且該設(shè)置的使用較為簡(jiǎn)單，體型較小，可以采用電池這種無線的供電設(shè)備，工作周期長(zhǎng)。在對(duì)溫度進(jìn)行傳導(dǎo)時(shí)，所使用的也是無線設(shè)備，在這種情況下，就不需要電線進(jìn)行連接，使整個(gè)設(shè)置的安全性提高，并且由于沒有實(shí)體的電線在作業(yè)中也就不會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，穩(wěn)定性較好。由于它的應(yīng)用，可以使得測(cè)溫裝置24小時(shí)工作，降低了人力的使用提高了工作效率，同時(shí)也因?yàn)闇p少了人力的使用使得整個(gè)過程中誤差發(fā)生概率較小，無線測(cè)溫設(shè)備的產(chǎn)生。為電力行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

3 無線測(cè)溫系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例

無線測(cè)溫系統(tǒng)，作為21世紀(jì)電力行業(yè)的發(fā)展，自從它問世以來，就在電氣行業(yè)中有了很廣泛的應(yīng)用。與西方的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在無線測(cè)溫系統(tǒng)的研發(fā)上起步較晚，但是隨著對(duì)該方面的不斷重視，投入了大量的資金、人力和物力。在傳統(tǒng)的電氣行業(yè)中，也存在許多的設(shè)備來幫助電路的控制，其中較常見的就是對(duì)于電路的斷電保護(hù)系統(tǒng)。通俗來講就是在電路的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到某種負(fù)荷或溫度過高時(shí)，該設(shè)備系統(tǒng)可以自行的切斷電路的供應(yīng)，防止發(fā)生火災(zāi)等意外事故。該發(fā)明主要應(yīng)用在電壓較高的設(shè)備中，它的各種接口都是預(yù)先固定好的，不能夠進(jìn)行更換，并且隨著使用時(shí)間的推移容易發(fā)生損壞，使得該區(qū)域的電阻變大，從而在運(yùn)作過程中產(chǎn)生更多的熱量。長(zhǎng)此以往，很容易引發(fā)安全事故，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅。為了更好地解決這一現(xiàn)象，我國(guó)的一些企業(yè)開始嘗試在輸電過程中引入無線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，在溫度較高時(shí)及時(shí)的進(jìn)行處理，來降低安全事故發(fā)生的可能性，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷普及，已經(jīng)開始不局限于電氣企業(yè)中，在各行各業(yè)中也都開始有了廣泛的應(yīng)用，在它的作用下，工作人員可以不用隨時(shí)隨地的對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)管，可以通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控，對(duì)溫度進(jìn)行管理，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 應(yīng)用場(chǎng)所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、變電站、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)。

5 系統(tǒng)硬件配置

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)。

6 結(jié)語

當(dāng)前，電氣設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測(cè)面臨著自動(dòng)化程度不足的挑戰(zhàn)。這主要源于兩方面原因：一是部分溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)陳舊，性能有限，難以實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化的監(jiān)控；二是市場(chǎng)上存在大量定制化的溫度監(jiān)測(cè)裝置，這些裝置雖然能滿足特定需求，但其應(yīng)用范圍相對(duì)狹窄，限制了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

更為關(guān)鍵的是，當(dāng)前缺乏一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范來指導(dǎo)測(cè)溫裝置的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，導(dǎo)致不同設(shè)備間的兼容性和通用性較差。這不僅增加了電器元件替換的難度和成本，也阻礙了溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)的普及與應(yīng)用。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們需要深入分析企業(yè)現(xiàn)有電站設(shè)備中電氣設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測(cè)需求，結(jié)合先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和智能化手段，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一套能夠滿足變電站全自動(dòng)化溫度監(jiān)測(cè)需求的系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)具備良好的兼容性、通用性和可擴(kuò)展性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高壓電氣設(shè)備關(guān)鍵部位溫度的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，并能在異常情況下及時(shí)報(bào)警，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過這一努力，我們有望顯著提升電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高電力系統(tǒng)的整體可靠性和安全性。

審核編輯 黃宇