開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測(cè)

電力系統(tǒng)中開關(guān)設(shè)備扮演著重要角色，具有配電、輸電以及電力轉(zhuǎn)換等功能，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)線路實(shí)行控制、監(jiān)視、測(cè)量及保護(hù)，其運(yùn)行關(guān)系到電力電網(wǎng)安全穩(wěn)定及城市供電的可靠性。

由于開關(guān)柜長(zhǎng)期處于強(qiáng)電流滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，電流流過(guò)時(shí)會(huì)導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)溫度升高，幾乎大部分的電氣設(shè)備故障都是由溫度過(guò)高而引起的。尤其是開關(guān)柜動(dòng)靜觸頭、電纜接頭以及母排接點(diǎn)等位置受環(huán)境影響，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期氧化、磨損和加工工藝等原因?qū)е逻B接部分產(chǎn)生機(jī)械松動(dòng)，促使觸頭位置接觸面積的減小，引起接觸電阻的增大，使發(fā)熱現(xiàn)象更加明顯。如果熱量沒(méi)有及時(shí)排散出去，設(shè)備內(nèi)部長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境，導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備的老化速度加快，導(dǎo)電體氧化程度加重，產(chǎn)生更多的熱量，造成惡性循環(huán)，甚至更嚴(yán)重的還能觸發(fā)電弧短路，產(chǎn)生火花和放電，引起重大電力事故的發(fā)生。

據(jù)報(bào)道國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了較多因開關(guān)柜內(nèi)部溫升過(guò)高而發(fā)生火災(zāi)的事故，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡，其中以母線室溫度和觸頭溫度較高引發(fā)事故較突出。國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)條例指出，要定期檢查開關(guān)柜相關(guān)部位，尤其是接頭處易引起溫度升高的部位，應(yīng)該在高溫和超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，實(shí)行對(duì)開關(guān)柜溫度的監(jiān)測(cè)。因此對(duì)開關(guān)柜觸頭溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)部溫度異常點(diǎn)，采取相應(yīng)措施保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全具有非常重要的。

高壓開關(guān)柜因其內(nèi)部特殊構(gòu)造以及運(yùn)行環(huán)境，對(duì)測(cè)溫裝置要求較高且具有特殊性，具體要求如下：

1. 高壓絕緣性能。

開關(guān)柜運(yùn)行在完全封閉的狹小空間內(nèi)，測(cè)溫裝置在其內(nèi)部監(jiān)測(cè)溫度時(shí)處于高壓環(huán)境，外部接收數(shù)據(jù)的裝置處于低壓環(huán)境，如果傳輸數(shù)據(jù)的通道絕緣性達(dá)不到要求，將會(huì)發(fā)生高電壓擊穿現(xiàn)象而導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

2. 不影響開關(guān)柜的正常運(yùn)行。

開關(guān)柜是由多個(gè)電氣設(shè)備集中在一起的組合設(shè)備，其內(nèi)部的母線、斷路器、刀閘都有其相應(yīng)的操動(dòng)機(jī)制，所以要確保測(cè)溫裝置安裝后不會(huì)影響開關(guān)柜內(nèi)部原有的運(yùn)行機(jī)制。

3. 抗高電磁干擾。

高壓開關(guān)柜的實(shí)際工況是高電壓、強(qiáng)電流，存在強(qiáng)烈且復(fù)雜的電磁環(huán)境，對(duì)測(cè)溫裝置溫度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性有較大影響。

傳統(tǒng)熱敏電阻、示溫蠟片等溫度傳感技術(shù)較難適用，并且由于開關(guān)柜本身結(jié)構(gòu)和觸頭位置等因素，工程實(shí)際中傳感器直接安裝到觸頭位置相對(duì)困難，因此工程應(yīng)用中常采用旁路電纜或分支母線的溫度來(lái)間接反映觸頭位置溫度，其可靠性和準(zhǔn)確性有待提高。

基于熒光光纖測(cè)溫的電力開關(guān)設(shè)備關(guān)鍵位置溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，以熒光光纖溫度傳感器作為溫度感知探頭植入開關(guān)設(shè)備中，具有抗電磁干擾、本質(zhì)安全、易組網(wǎng)、靈敏度高、精確度高等優(yōu)勢(shì)；在開關(guān)柜安裝熒光光纖測(cè)溫裝置，能夠監(jiān)測(cè)觸頭溫度，給出了相應(yīng)的數(shù)值，為提高開關(guān)柜中觸頭溫度監(jiān)測(cè)可靠性和準(zhǔn)確性提供了實(shí)際依據(jù)。