電力系統高壓設備在長期運行過程中常出現表面氧化腐蝕、緊固螺栓鬆動,觸點和母線排連接處老化等問題,造成設備過熱甚至出現嚴重事故.而開關櫃內有裸露高壓,空間封閉狹小,無法進行人工巡查測溫,傳統的測溫方式都無法有效地解決這個問題.無線測溫系統是將溫度傳感器安裝到開關櫃內的帶電接頭觸點上,在線測量該點溫度后,以無線方式將數據上傳,集中顯示,並實現超溫報警.還可與電力自動化系統連接,用戶在遠端監視設備溫度運行狀態,系統發現設備溫度異常,自動遠程報警,以便及時消除事故隱患.
產品適用
l 開關櫃斷路器動靜觸頭連接點處溫升監測
l 電纜或電纜接頭處溫升監測
l 大電流母線或母線槽連接處溫升監測
l 刀閘開關和其它高壓設備的溫升監測
工作原理
長期以來，觸頭等連接點處的運行溫度很難監測，因為相關設備內具有裸露高壓，而且空間狹小，通常的溫度測量方法往往不能使用。本產品採用塑料光纖進行高壓隔離和信號傳輸，利用光纖的絕緣和抗電磁干擾性能，從根本上解決了測量的安全性和可靠性問題。同時以其低廉的價格，使得該科技產品能夠獲得大麵積的推廣應用，為電力安全生產提供保障。該型多路光纖測溫監控系統裝置由一臺光纖接收主機、六只光貓（溫度採集光調製器）、六根光纖和一只環境溫濕度傳感器組成。
環境溫濕度傳感器用來檢測開關櫃儀表室內的溫度和濕度，並根據實際需要，通過光纖接收主機設定啟用或屏蔽通風和加熱等溫濕度控制功能。
光貓用來將溫度監測點的溫度數據轉換成電信號，並進行數字轉換、編碼和光調製發射。光貓採用一次性高容電池供電工作，由於採用了獨特的低功耗技術，電池的理論工作壽命大於十年。
該系統的基本組成部分包括:
(1) 無線溫度採集器:簡稱採集器,負責採集監測點的溫度數據,並通過無線方式把採集數據發送出來.
(2) 數據收發終端:簡稱終端,負責收集無線溫度傳感器發出的溫度數據,並把所收集的數據通過網絡方式上傳到測溫管理主機.
(3) 測溫管理機:簡稱主機或工作站,負責對數據收發終端進行工作參數設定,自動週期地從終端中讀取所接收的測溫數據,並對數據進行分析,發現超過警戒的溫度或溫度發生異常波動則即時報警.測溫數據可在計算機中作長期存儲記錄,供隨時查詢顯示.
溫度監測系統框圖 經過對實際需求的分析,系統設計為1個測溫管理機最多管理32個數據收發終端,1個數據收發終端最多管理200個無線溫度採集器.也就是說1個主機可管理6400個無線採集器.這基本上可以滿足一個220KV變電站的應用要求.
主機與終端之間採用以太網方式連接,接口標準為RJ45.實際應用時,為了適應各種應用環境,以太網的實現方式可以是:網絡雙絞線、RJ45至RS485轉換線、無線以太網、或電力線Modem.
終端與採集器之間採用915或433MHz無線方式連接,在無阻擋情況下,無線傳輸距離在50~100米之間。
光纖接收主機包括以下功能1．六路光纖解調器：用以接收並解碼光貓發射出的調製光信號。
2．溫度濕度輸入口：用來檢測開關櫃儀表室內的溫度和濕度。 技術性能
1．塑料光纖
儲存使用溫度範圍-20~70℃，纖徑1.0mm，黑色PE包層2.2mm，最大允許張力56N，使用彎曲半徑不應小於10mm，最好大於20mm。
單根光纖標準配置長度為5米，使用中長度多餘的部分，可以用鋒利的美工刀直接切除（如果切口切得不平，則需要用細砂紙將切口磨平，並用乾淨的棉布將切口部分抹乾淨）；如果需要更長的光纖，可以在定貨時特別聲明。
2．光貓
光貓主體外型尺寸58mm*31mm*28mm(長*寬*高)，帶螺紋旋進銅連接頭的連接線長度為500mm，螺紋規格為M8-1.25-14（特殊要求可以定做），光纖連接器最大直徑15mm，凸出部分長度為19mm。
光貓發射光波長為650nm，使用電池容量大於1200mAh，平均功耗小於20uA，理論工作壽命大於10年，考慮到新電池出廠容量的一致性和環境溫濕度等對電池容量的影響，我們向用戶提供5年使用的質量保証。
由於採用了內置高性能微處理器和特別的電源供電方式，徹底解決了微處理器的抗電磁干擾問題，從而保証了光貓運行的可靠性和溫度測量的精度。光貓測量溫度的範圍為0~120℃，溫度在0~100℃範圍內的測量精度為±1℃，而在101~120℃範圍內的測量精度為±2℃。
光貓儲存溫度範圍0~40℃，使用溫度範圍-20~70℃；電氣絕緣和耐壓性能與原電櫃指標相同（即光貓的安裝不影響原有設備的電氣性能）。
3．環境溫濕度傳感器
溫濕度傳感器外型尺寸72mm*55m*17mm(長*寬*高)。安裝孔距Φ4*39.5mm
環境溫度測量範圍-40~80℃，測量精度±0.5℃；濕度測量範圍5~95%RH，測量精度±5%RH。
4．光纖接收主機
光纖接收主機的外型尺寸為201mm*160m*51mm(長*寬*高，不包括光纖連接器的凸出高度)，開孔尺寸為185mm*144mm，主機採用面板嵌入的安裝方式，採用高亮度紅色數碼管顯示器，比液晶顯示器既清晰明瞭又美觀大方。
工作電源：AC85~265V 或者DC110~340V
功 耗：不大於5W
通風乾觸點容量：AC220V/5A，（無源常開觸點）
加熱干觸點容量：AC220V/5A，（無源常開觸點）
故障干觸點容量：AC220V/5A，（無源常開觸點）
光貓溫度顯示：六路同時顯示，每路三位數碼管，顯示分辯率為1℃，顯示範圍為0~120℃
環境溫度顯示：兩位數碼管，顯示分辯率為1℃（0~10℃時為0.5℃）, 顯示範圍為
-40~80℃,當個位小數點點亮時，表示當前環境溫度為負值
環境濕度顯示：兩位數碼管，顯示分辯率為1%RH, 顯示範圍為5~95%RH
光解調器波長：650nm
網絡通訊接口：RS-485接口 MODBUS通訊協議 RTU模式 4800bps
最大組網數量64台(可以擴容至255台)。
使用材料：所使用材料符合相應的行業、國家或國際標準；符合CCC或CE或UL等方面的要求；能確保產品的性能、功能、安全性和可靠性
製造工藝：電子裝聯工藝符合IPC-A-610C 的2級要求,全數通電老化(溫度：75℃,時間：24小時)
工作環境：-20℃~70℃,5%RH~95%RH不結露
接線端子：符合GB14536.1要求
爬電距離：符合GB14536.1要求
電氣間隙：符合GB14536.1要求
電氣強度：AC1500V 1min 無擊穿、閃爍
自由跌落：符合GB/T 2423.8要求
產品在帶包裝條件下從1m高度自由跌落至混凝土地面5次，試驗后外觀無物理損傷，能正常工作。
連續干擾功率： 符合GB4343要求
諧波電流： 符合GB/T17625.1要求
電壓暫降和短時中斷抗擾度：符合GB/T17626.11要求
0 % Ut 0.5 cycle
30% Ut 10 cycle
60% Ut 50 cycle
電快速瞬變脈衝群抗擾度： 符合GB/T17626.4要求
電 源：2KV 5/50ns 5kHz
I/O、通訊口：1KV 5/50ns 5kHz
浪涌抗擾度： 符合GB/T17626.5要求 2KV 1.2/50us
靜電放電抗擾度：符合GB/T17626.2要求
6KV 接觸放電
8KV 空氣放電
連續干擾電壓： 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、 安裝方式
1．光貓安裝
光貓分面貼式安裝和螺紋連接式安裝兩種安裝方式，面貼式安裝是將溫度傳感器藏于光貓外表面的凹槽內並用熱縮套管套住，安裝時直接將光貓扒在母線排上，並用扎帶紮緊（接觸面之間需要塗導熱硅橡膠）；螺紋連接式是將溫度傳感器封裝在一帶螺紋的銅頭內，並用高溫導線和光貓內部電路相連接，安裝時需要事先在測溫點附近做好螺紋，然後將銅頭旋緊到螺紋里，並將光貓就近固定在安全可靠的位置上；如果是帶觸頭盒和光貓盒的使用方式，則可以直接將光貓放置在觸頭盒頂部的光貓盒內。
2．光纖接收主機安裝
光纖接收主機採用面板嵌入的安裝方式
使用說明
按照前節五連接好系統后，就可以接通電源使系統正常工作，六路光貓初始溫度顯示值都為25℃，直到接收到新的光貓數據才顯示當前的光貓溫度采樣值。環境溫濕度數據為實時采樣顯示。
1．當任何一路傳感器發生故障時，其相應的數碼管都顯示符號“--”。
2．光纖接收主機已經集成了開關櫃環境溫濕度控制器功能，並且該功能可以通過系統菜單設置而屏蔽。
3．任何一路光貓發生掉線故障或者溫度超限報警時，其相應的相指示燈會點亮，否則指示燈熄滅。
4．當系統有任何故障時，故障指示燈會點亮，同時故障繼電器輸出閉合，反之故障指示燈熄滅，故障繼電器輸出斷開。
5．在環境溫度顯示區當個位小數點點亮時，表示當前環境溫度為負值。
菜單功能操作
在主機正常運行狀態下，按下“設定”按鍵連續3秒鐘后鬆開，則主機就會進入系統運行參數設置狀態。主機進入設置狀態時，溫度顯示區將不再顯示環境溫度，而顯示當前待設置參數的代碼選擇菜單；濕度顯示區也不再顯示環境濕度，而顯示當前待設置參數的參數值。按“△”或“▽”按鍵可以選擇代碼項C1到Cb，在某個代碼項下，快按一次“設定”鍵則進入到該參數代碼所對應的參數值的設置，同時濕度顯示區的參數值閃爍顯示，按“△”或“▽”按鍵可以調整該參數值的大小，再快按一次“設定”鍵，則濕度顯示區的參數值停止閃爍，並退回到參數代碼菜單選擇狀態，可以按“△”或“▽”按鍵繼續選擇其他參數項進行參數設置，如此可以逐一輪流設置機組的所有運行參數。所設置的參數會暫時保存起來（不會立即生效），只有當再次按下“設定”按鍵連續3秒鐘后鬆開，主機則退出設置狀態，並將所設置的參數值保存生效，沒有重新設置的參數將保持原來的值。在設置狀態時按“取消”鍵則退出設置狀態，所修改的任何參數都將不會生效，即保持原來的值不變。
參數代碼及其對應的數據內容如下表所示
參數設置的代碼項表：
請致電0510-86011899
數據遠傳
光纖接收主機上的RS-485通訊口，可以方便地組成後臺計算
機遠程網絡監測系統，進行海量數據存儲和分析。
訂貨需知
l 應該先了解產品安裝所需要的光纖長度，如果光纖長度大于6米，則訂貨時需要特別說明。
l 光貓有面貼式安裝和螺紋連接式安裝兩種安裝方式，具體需要哪種安裝方式的光貓，需要在訂貨時特別說明。
l 螺紋連接式安裝的光貓其銅頭連接線標準長度為500mm，如果需要特殊長度，需要在訂貨時特別說明。
結束語
（1）智能化成套開關設備是新一代電器產品，它溶合了計算機、信息、控制、傳感器與微子技術，將每台智能化單元的通信接口與值班室計算機相連，就可構成變電站綜合自動化系統，可以就地及遠方實現保護，可以實現變電站廣域監測和診斷。
（2）計算機技術及電磁兼容性（EMC）水平提高，使智能化 測控裝置比傳統的機電式測控產品更加可靠，多年來運行已証明瞭這一點。
（3）按狀態維護技術建立在線監測技術、信息技術的基礎上，在線監測項目可按實際需要決定。
（4）使用於重要場合的開關櫃，應配置智能故障電弧防護裝置。
參考文獻
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3 姚志剛，揚子鳴.35kV開關櫃弧光爆炸判析.高壓電器
3．通風和加熱繼電器干觸點輸出：用以提供開關櫃內溫濕度控制功能(當環境溫度低於某設定值時進行加熱升溫；當環境溫度高于某設定值時進行通風降溫；當環境濕度高于某設定值時進行加熱除濕。並且，該溫濕度控制功能可以通過設置予以啟用或者屏蔽)。
4．故障報警繼電器干觸點輸出：用以提供遠程報警信號。
5．RS-485通訊口，用以進行數據遠傳，並組成後臺計算機網絡監控系統，進行海量數據存儲和分析。
6．同時顯示六路光貓採集的溫度數據。
7．同時顯示儀表室內的溫度和濕度數據。
8．其他相關工作狀態指示。
