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.
产品适用
l 开关柜断路器动静触头连接点处温升监测
l 电缆或电缆接头处温升监测
l 大电流母线或母线槽连接处温升监测
l 刀闸开关和其它高压设备的温升监测
工作原理
长期以来，触头等连接点处的运行温度很难监测，因为相关设备内具有裸露高压，而且空间狭小，通常的温度测量方法往往不能使用。本产品采用塑料光纤进行高压隔离和信号传输，利用光纤的绝缘和抗电磁干扰性能，从根本上解决了测量的安全性和可靠性问题。同时以其低廉的价格，使得该科技产品能够获得大面积的推广应用，为电力安全生产提供保障。该型多路光纤测温监控系统装置由一台光纤接收主机、六只光猫（温度采集光调制器）、六根光纤和一只环境温湿度传感器组成。
环境温湿度传感器用来检测开关柜仪表室内的温度和湿度，并根据实际需要，通过光纤接收主机设定启用或屏蔽通风和加热等温湿度控制功能。
光猫用来将温度监测点的温度数据转换成电信号，并进行数字转换、编码和光调制发射。光猫采用一次性高容电池供电工作，由于采用了独特的低功耗技术，电池的理论工作寿命大于十年。
该系统的基本组成部分包括:
(1) 无线温度采集器:简称采集器,负责采集监测点的温度数据,并通过无线方式把采集数据发送出来.
(2) 数据收发终端:简称终端,负责收集无线温度传感器发出的温度数据,并把所收集的数据通过网络方式上传到测温管理主机.
(3) 测温管理机:简称主机或工作站,负责对数据收发终端进行工作参数设定,自动周期地从终端中读取所接收的测温数据,并对数据进行分析,发现超过警戒的温度或温度发生异常波动则即时报警.测温数据可在计算机中作长期存储记录,供随时查询显示.
温度监测系统框图 经过对实际需求的分析,系统设计为1个测温管理机最多管理32个数据收发终端,1个数据收发终端最多管理200个无线温度采集器.也就是说1个主机可管理6400个无线采集器.这基本上可以满足一个220KV变电站的应用要求.
主机与终端之间采用以太网方式连接,接口标准为RJ45.实际应用时,为了适应各种应用环境,以太网的实现方式可以是:网络双绞线、RJ45至RS485转换线、无线以太网、或电力线Modem.
终端与采集器之间采用915或433MHz无线方式连接,在无阻挡情况下,无线传输距离在50~100米之间。
光纤接收主机包括以下功能1．六路光纤解调器：用以接收并解码光猫发射出的调制光信号。
2．温度湿度输入口：用来检测开关柜仪表室内的温度和湿度。 技术性能
1．塑料光纤
储存使用温度范围-20~70℃，纤径1.0mm，黑色PE包层2.2mm，最大允许张力56N，使用弯曲半径不应小于10mm，最好大于20mm。
单根光纤标准配置长度为5米，使用中长度多余的部分，可以用锋利的美工刀直接切除（如果切口切得不平，则需要用细砂纸将切口磨平，并用干净的棉布将切口部分抹干净）；如果需要更长的光纤，可以在定货时特别声明。
2．光猫
光猫主体外型尺寸58mm*31mm*28mm(长*宽*高)，带螺纹旋进铜连接头的连接线长度为500mm，螺纹规格为M8-1.25-14（特殊要求可以定做），光纤连接器最大直径15mm，凸出部分长度为19mm。
光猫发射光波长为650nm，使用电池容量大于1200mAh，平均功耗小于20uA，理论工作寿命大于10年，考虑到新电池出厂容量的一致性和环境温湿度等对电池容量的影响，我们向用户提供5年使用的质量保证。
由于采用了内置高性能微处理器和特别的电源供电方式，彻底解决了微处理器的抗电磁干扰问题，从而保证了光猫运行的可靠性和温度测量的精度。光猫测量温度的范围为0~120℃，温度在0~100℃范围内的测量精度为±1℃，而在101~120℃范围内的测量精度为±2℃。
光猫储存温度范围0~40℃，使用温度范围-20~70℃；电气绝缘和耐压性能与原电柜指标相同（即光猫的安装不影响原有设备的电气性能）。
3．环境温湿度传感器
温湿度传感器外型尺寸72mm*55m*17mm(长*宽*高)。安装孔距Φ4*39.5mm
环境温度测量范围-40~80℃，测量精度±0.5℃；湿度测量范围5~95%RH，测量精度±5%RH。
4．光纤接收主机
光纤接收主机的外型尺寸为201mm*160m*51mm(长*宽*高，不包括光纤连接器的凸出高度)，开孔尺寸为185mm*144mm，主机采用面板嵌入的安装方式，采用高亮度红色数码管显示器，比液晶显示器既清晰明了又美观大方。
工作电源：AC85~265V 或者DC110~340V
功 耗：不大于5W
通风干触点容量：AC220V/5A，（无源常开触点）
加热干触点容量：AC220V/5A，（无源常开触点）
故障干触点容量：AC220V/5A，（无源常开触点）
光猫温度显示：六路同时显示，每路三位数码管，显示分辩率为1℃，显示范围为0~120℃
环境温度显示：两位数码管，显示分辩率为1℃（0~10℃时为0.5℃）, 显示范围为
-40~80℃,当个位小数点点亮时，表示当前环境温度为负值
环境湿度显示：两位数码管，显示分辩率为1%RH, 显示范围为5~95%RH
光解调器波长：650nm
网络通讯接口：RS-485接口 MODBUS通讯协议 RTU模式 4800bps
最大组网数量64台(可以扩容至255台)。
使用材料：所使用材料符合相应的行业、国家或国际标准；符合CCC或CE或UL等方面的要求；能确保产品的性能、功能、安全性和可靠性
制造工艺：电子装联工艺符合IPC-A-610C 的2级要求,全数通电老化(温度：75℃,时间：24小时)
工作环境：-20℃~70℃,5%RH~95%RH不结露
接线端子：符合GB14536.1要求
爬电距离：符合GB14536.1要求
电气间隙：符合GB14536.1要求
电气强度：AC1500V 1min 无击穿、闪烁
自由跌落：符合GB/T 2423.8要求
产品在带包装条件下从1m高度自由跌落至混凝土地面5次，试验后外观无物理损伤，能正常工作。
连续干扰功率： 符合GB4343要求
谐波电流： 符合GB/T17625.1要求
电压暂降和短时中断抗扰度：符合GB/T17626.11要求
0 % Ut 0.5 cycle
30% Ut 10 cycle
60% Ut 50 cycle
电快速瞬变脉冲群抗扰度： 符合GB/T17626.4要求
电 源：2KV 5/50ns 5kHz
I/O、通讯口：1KV 5/50ns 5kHz
浪涌抗扰度： 符合GB/T17626.5要求 2KV 1.2/50us
静电放电抗扰度：符合GB/T17626.2要求
6KV 接触放电
8KV 空气放电
连续干扰电压： 符合GB4343要求
0.15~0.50 MHz，66~56 dBmV准峰值
0.50~5.00 56 dBmV准峰值
5.00~30.0 MHz, 60 dBmV准峰值
二、 安装方式
1．光猫安装
光猫分面贴式安装和螺纹连接式安装两种安装方式，面贴式安装是将温度传感器藏于光猫外表面的凹槽内并用热缩套管套住，安装时直接将光猫扒在母线排上，并用扎带扎紧（接触面之间需要涂导热硅橡胶）；螺纹连接式是将温度传感器封装在一带螺纹的铜头内，并用高温导线和光猫内部电路相连接，安装时需要事先在测温点附近做好螺纹，然后将铜头旋紧到螺纹里，并将光猫就近固定在安全可靠的位置上；如果是带触头盒和光猫盒的使用方式，则可以直接将光猫放置在触头盒顶部的光猫盒内。
2．光纤接收主机安装
光纤接收主机采用面板嵌入的安装方式
使用说明
按照前节五连接好系统后，就可以接通电源使系统正常工作，六路光猫初始温度显示值都为25℃，直到接收到新的光猫数据才显示当前的光猫温度采样值。环境温湿度数据为实时采样显示。
1．当任何一路传感器发生故障时，其相应的数码管都显示符号“--”。
2．光纤接收主机已经集成了开关柜环境温湿度控制器功能，并且该功能可以通过系统菜单设置而屏蔽。
3．任何一路光猫发生掉线故障或者温度超限报警时，其相应的相指示灯会点亮，否则指示灯熄灭。
4．当系统有任何故障时，故障指示灯会点亮，同时故障继电器输出闭合，反之故障指示灯熄灭，故障继电器输出断开。
5．在环境温度显示区当个位小数点点亮时，表示当前环境温度为负值。
菜单功能操作
在主机正常运行状态下，按下“设定”按键连续3秒钟后松开，则主机就会进入系统运行参数设置状态。主机进入设置状态时，温度显示区将不再显示环境温度，而显示当前待设置参数的代码选择菜单；湿度显示区也不再显示环境湿度，而显示当前待设置参数的参数值。按“△”或“▽”按键可以选择代码项C1到Cb，在某个代码项下，快按一次“设定”键则进入到该参数代码所对应的参数值的设置，同时湿度显示区的参数值闪烁显示，按“△”或“▽”按键可以调整该参数值的大小，再快按一次“设定”键，则湿度显示区的参数值停止闪烁，并退回到参数代码菜单选择状态，可以按“△”或“▽”按键继续选择其他参数项进行参数设置，如此可以逐一轮流设置机组的所有运行参数。所设置的参数会暂时保存起来（不会立即生效），只有当再次按下“设定”按键连续3秒钟后松开，主机则退出设置状态，并将所设置的参数值保存生效，没有重新设置的参数将保持原来的值。在设置状态时按“取消”键则退出设置状态，所修改的任何参数都将不会生效，即保持原来的值不变。
参数代码及其对应的数据内容如下表所示
参数设置的代码项表：
请致电0510-86011899
数据远传
光纤接收主机上的RS-485通讯口，可以方便地组成后台计算
机远程网络监测系统，进行海量数据存储和分析。
订货需知
l 应该先了解产品安装所需要的光纤长度，如果光纤长度大于6米，则订货时需要特别说明。
l 光猫有面贴式安装和螺纹连接式安装两种安装方式，具体需要哪种安装方式的光猫，需要在订货时特别说明。
l 螺纹连接式安装的光猫其铜头连接线标准长度为500mm，如果需要特殊长度，需要在订货时特别说明。
结束语
（1）智能化成套开关设备是新一代电器产品，它溶合了计算机、信息、控制、传感器与微子技术，将每台智能化单元的通信接口与值班室计算机相连，就可构成变电站综合自动化系统，可以就地及远方实现保护，可以实现变电站广域监测和诊断。
（2）计算机技术及电磁兼容性（EMC）水平提高，使智能化 测控装置比传统的机电式测控产品更加可靠，多年来运行已证明了这一点。
（3）按状态维护技术建立在线监测技术、信息技术的基础上，在线监测项目可按实际需要决定。
（4）使用于重要场合的开关柜，应配置智能故障电弧防护装置。
参考文献
1 RandyWachal(加拿大Manitoba高压直流输电研究中心).高压断路器状态的在线监测.Trans&Distr.World，2001,53(13),40~48
2 张杭.智能化电器和智能化开关柜现状与发展.《智能化开关电器及其应用文集》第一集，江苏省电工技术学会1998年.
3 姚志刚，扬子鸣.35kV开关柜弧光爆炸判析.高压电器
3．通风和加热继电器干触点输出：用以提供开关柜内温湿度控制功能(当环境温度低于某设定值时进行加热升温；当环境温度高于某设定值时进行通风降温；当环境湿度高于某设定值时进行加热除湿。并且，该温湿度控制功能可以通过设置予以启用或者屏蔽)。
4．故障报警继电器干触点输出：用以提供远程报警信号。
5．RS-485通讯口，用以进行数据远传，并组成后台计算机网络监控系统，进行海量数据存储和分析。
6．同时显示六路光猫采集的温度数据。
7．同时显示仪表室内的温度和湿度数据。
8．其他相关工作状态指示。
