1 電氣設備在線測溫的作用和意義

不管是 XGN 型開關柜，還是 KYN 型開關柜，在結構上具有通用性，電氣設備的生產廠家雖然很多，但生產的電氣產品在框架結構上基本一致。這就好比市場上有很多家賣豬肉的店鋪，但豬肉的模樣也還是一樣的，味道也幾乎沒有差別。這也就是說，在開關柜的發熱方面，我們可以找出不少的規律來。

通過系統分析封閉式開關柜的發熱情況，筆者發現，其發熱故障主要出現在兩個部位上，一個是開關柜內的刀閘接頭，一個是電纜的接頭。因此，在對封閉式開關柜進行測溫時，只須注意某些關鍵點即可，對于開關柜的其它部位，予以適當的關注即可。當開關柜的溫度升高時，只須實時并正確地監測關鍵點的溫度變化，在溫度超出允許的限度之前，需要監測人員發出警告，保證有時間采取措施進行設備的維護，避免發生電力安全事故。

2 封閉式高壓開關柜在線測溫的要求分析

根據電氣設備的框架結構特征和具體的運行要求，封閉式高壓開關柜對在線測溫的手段有一定的要求.

2.1 不能采用非接觸式測溫法

當前，封閉式開關柜有兩種型號：淤XGN 型；于KYN 型。根據這兩種型號的具體框架結構，開關柜的主要設備包括：斷電器、電流互感器、電纜頭和隔離開關等。為了避免電氣設備因臟污受潮而英氣污閃事故，也為了避免因動物的裝入而引起設備短路，開關柜內導電部位全部采用的是絕緣熱縮包封。

2009年，廣電網公司的反事故技術措施明確指出：

“運行及未投運的移開式開關柜（KYN 型開關柜）的導電臂都必須裝配絕緣套，今后進入廣電網系統運行的小車柜，開關小車導電臂必須安裝絕緣護套。”正是由于這個原因，在線測溫的所有部位都需要包扎絕緣保護套。因此，這也決定了在對封閉式開關柜進行在線測溫時，不能夠采用非接觸式的方法。

2.2 在線測溫裝置高壓絕緣問題異常突出

我們知道，封閉式開關柜內的電氣設備是帶電運行的，而在線測溫傳感器又必須安裝在被檢測設備的測量點上，被測設備又屬于高壓設備，致使信號采集裝置得安裝在柜體或者是柜外，其外殼與地網相互連接，于是信號采集裝置和測量傳感器之間也就有了比較高的電壓。因此，就必須采取合理適當的措施將高壓電氣設備與低壓設備隔離開，使設備之間保持安全距離。要確保這些設備不受測溫傳感器的影響，否則的話會造成封閉式開關柜的設備出現故障。

以上這些都是測溫系統發展過程中需要考慮的問題，這些問題的存在就決定了測溫技術發展緩慢。

2.3 在線測溫裝置不能影響電氣設備的原有性能

封閉式開關柜內的斷電器和隔離器開關都是可操作性的電氣設備，因此，分合操作必須遵循設備的運行方式，在線測溫設置的安裝不能影響電氣設備的性能。這就對在線測溫裝置提出了一定的要求，不僅要適應電氣設備的框架構造，而且還要確保傳感器設備安裝的可靠性。

2.4 封閉式內開關柜的運行環境十分惡劣，電磁干擾嚴重當前，高壓開關柜柜內全部采用了密封結構，全部采用金屬擋板進行了密封處理，除了一小部分觀察窗外。根絕封閉式開關柜的 IP3X 防護等級的要求，各個柜體之間的距離不能大于 2.5mm。同時，柜內設備運行的電流量特別大，不少大電流的柜體需要幾千安培的電流，甚至達到了4200A。變電站內復雜的電磁環境與電磁嚴重干擾了在線測溫系統，從而降低了在線測溫設備數據的精確度和可靠性。

3 封閉式開關柜在線測溫技術分析

國際上通用的測溫方法有兩種：淤接觸式測溫方法；于非接觸式測溫方法。顧名思義，接觸式測量方法也就是測溫傳感器與被測設備直接接觸，不過傳感器與被測物體的溫度要保持一致。同樣的，非接觸式測溫方法，也就是測溫傳感器與被測電氣設備不直接接觸，通過輻射原理來監測設備的溫度。具體來說，可以分為以下幾種測溫法：

3.1 紅外測溫法

在接觸式測溫方法中，最具有代表性的方法是就是紅外測溫法。紅外測溫法的主要理論依據是黑輻射原理，這個原理是斯特藩、玻爾茲曼、普朗克等人創立的。其中，黑體是較為理想化的輻射體，這些物體可以在先相同的溫度條件下發出一樣的電磁波譜，但與黑體的具體形狀和成分卻毫無關系。物體表面的溫度與黑體的輻射能量和波長有著十分密切的關系，通過測量物體身上的輻射紅外能量，就可以確定其表面的溫度。當前，紅外測量儀的主要由光學系統、紅外探測器和信號放大器等組成，其核心元素則是紅外探測器。紅外探測器能夠把射入的紅外輻射轉變為可以測量的電信號，這些電信號經過放大器與信號處理器的算法處理和校正，就轉變成了被測物體的溫度值，然后在光學系統上顯示出來。

3.2 無線測溫法

無線測溫法屬于接觸式測溫法的一種，不過有改進了接觸式測溫法，它能夠實現測溫設備與電力系統之間的隔離。一般而言，無線測溫系統由數據接收器。分布式測溫點和后臺處理系統組成。其中，分布式測溫點直接安裝在被測設備需要檢測的部位即可，而數據接收器則需要放在距離封閉式開關柜有一定距離的地方。分布式測溫點與數據接收器之間的數據傳輸是通過無線通訊方式來實現的，從而也就是實現了設備之間的高壓的隔離以及測溫數據的采集。

無線測溫法有效解決了測溫設備的安全運行問題，但是在實際的測溫應用中也發現了不少的問題，其中，最為棘手的問題是開關觸頭部位測溫裝置的穩定性問題。在實際的測溫應用中，該模塊所應用的是電流感應式電源，這是一種從電力線中獲得的能量電源，因此，電力線負荷的大小也就決定著其電源獲取能量的大小。如果其幅度變化很大，就會經常出現供電不足的情況。

為了有效解決這類問題，有人認為應該采用電池，從而減少測溫所用的裝置，但采用電池的缺陷是電池需要定期更換。同時，由于電池的無線發功率比較小會產生電磁干擾的問題，這會導致測溫數據傳輸出現錯誤。此外，在更換電池時，需要打開開關柜，從而可能對電氣設備的持續運行造成影響.

3.3 光纖測溫法

當前，光纖通訊與集成光學技術發展迅速，光纖傳感技術已經廣泛應用于傳感器領域。與傳統的傳感技術不同的是，光纖技術有著其獨特的物理特性。光纖傳感器獨特物理特性表現在其徑細、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫以及信號衰減比較下、質輕、集信息傳感與傳輸于一身等，能夠有效解決常規檢測技術中無法解決的測量難題。光纖本身就是一種比較好的絕緣材料，從而可以隔絕電力系統與電氣測溫設備之間的高壓，避免因測溫裝置而引起的電氣設備安全事故。

同時，光纖設備也是傳輸和傳感信號的優良載體，它解決了電力系統環境中數據傳輸受電磁干擾的問題，使得測量的結果更加準確和可靠。此外，由于光纖的直徑小、重量輕，撓曲性也比較好，因此，其可以檢測到一般傳感器所無法檢測到的部位。光纖具有以上這些優點，使得光纖傳感器在電力系統電氣設備在線測溫中得到越來越廣泛的應用，在未來，筆者相信，其會成為封閉式高壓開關柜內電氣設備在線測溫的最主要測溫技術。

4 結 語

隨著經濟社會的發展，人們的生活水平得到了很大程度的提高。當前，人們的工作和生活已經無法離開電能。如果沒有了電，世界將會變成怎樣，我們無法想象。因此，人們對于供電系統的穩定性也就有了越來越高的要求。但電力系統卻常常出現這樣那樣的問題，使電力供應中斷。其中，變電站封閉式開關內電氣設備出現故障就會影響電力系統的穩定運行。本文從在線測溫的作用和意義入手，分析了在線測溫的一些要求，最后分析了在線測溫的三種技術，包括無線測溫法、紅外測溫法和光纖測溫法。

參考文獻

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關鍵詞： 封閉式開關柜在線測溫測溫技