基于无源无线测温的环网柜关键节点温度监测方案

摘要：全球化经济发展以来，人们越来越重视对新技术的应用。无源无线测温装置的出现，为环网柜保护提供了新的思路。无源无线测温装置优势明显，是创新型设计，对环境适应能力很强。此外，装置的续航能力很强，可以用于多种型号的环网柜，使用市场广阔。基于此，探讨了无源无线测温装置的正确使用方法和在环网柜中的应用。

关键词：测温装置；环网柜；传感系统

1 传统环网柜的安全稳定性分析

随着经济全球化的进行，电网系统发展十分迅速，传统的配套设施已经不能满足电网的需求。电网承受的负担越来越大，对环网柜质量也提出了更高要求。环网柜在长期使用后，会出现设备运行缓慢、反应不灵敏、温度难以控制的现象，降低环网柜的寿命安全保障。由于夏季温度很高，随着环网柜吸收的热量增多，负担也会变大。电网系统增加的电荷使温度快速升高，如果温度检测系统不能及时作出反应，将可能迅速破坏环网柜，甚至引起火灾、漏电等事故。测温装置设置不全会增加事故的发生率，超负荷、超年限使用测温装置会大大减低装置的灵敏度，给测试带来负面影响。随着城市化进程的加快，用电高峰期输电量巨大，给环网柜带来了很大负担。环网柜多设置在室外宽阔地带，直接和外界接触，长期受到雨水的冲刷，加速了设备的腐蚀。长期和室外高温天气接触或者过度使用，会增加设备的故障发生率。

环网柜大多放置在高压电设备架设处，使得设备维修困难，给维修工人带来了挑战。在全球变暖背景下，温度升高速度变快，因此对温度检测系统灵活性提出了更高标准。环网柜的造价很高，更新换代需要很高的费用，因此会导致环网柜过度使用，导致设备中很多零件老化，而关键部位零件的老化会有损装置质量。环网柜对电网安全的保证具有决定性作用，甚至可以说环网柜的质量直接决定着电网质量。传统环网柜的使用温度变化不大，一般都能满足要求，制作流程相对松懈，精度不高。同测温装置结合时，环网柜会暴露其弊端，即对温度变化感知不明显。当温度快速变化时，不能及时作出反应传统测温装置在环网柜中应用时对环网柜要求很高，一旦环网柜达不到要求，就会削弱测温装置的作用，从而限制测温装置的使用范围。目前测温手段很多，使用较多的是感光测温和有源无线测温，两种测试方法都存在明显弊端。感官测温对环境要求较高，当环境条件不好时，作用效果不明显；有源无线测温容易发生供电事故，一旦发生事故，损失不可避免。因此，需要选用合适的方法，提高环网柜的安全稳定性。

2 无源无线测温装置

无源无线测温装置结合测温管理系统和传感系统，利用传感器反应灵敏的特点进行温度检测。装置的监测信号是电磁波，电磁波传播不会受到环境和天气的影响，且传播速度快，使用方便快捷。它改进传统测温装置在复杂天气情况下不能正常工作的弊端，因而受到了大力推崇。环网柜布置非常分散，且电力系统容易出现问题。采用无源无线装置，可以将电磁波转变的电信号显示在计算机上，由专业人员整理分析这些数据。装置出现问题时可以及时处理，从而减少因装置损坏带来的损失。

无源无线装置通过电磁波方式和环网柜连接到一起。一个装置可以和多个环网柜结合，减少监测的复杂程度。装置上的感应片反应十分灵敏，当温度过高或者电流过大而导致装置负担较大造成电流中断或者失火现象时，传感器可以迅速发送信息。距离最近的维修人员可以来到现场进行维修，降低经济损失。无源无线测温装置和环网柜结合后，能够增强环网柜对恶劣环境的适应能力。升级后的环网柜相当于增加了一个保护装置，可以在任意地方安装，工作方式没有很大改变，相关工作人员使用不会困难，能够降低生产成本。同时，企业增加了环网柜的投入量，将检测范围覆盖到了更多区域。

3 无源无线测温装置在环网柜中的应用和推广

无源无线测温装置和环网柜结合对技术要求很高。我国较发达国家差距较大，这也是我国发展的原动力。我国地大物博，地形复杂，给电力运输带来了很大挑战。

设备质量是保证装置安全性和稳定性的基础。监管部门要对生产企业层层把关，保证生产过程的每一道工序都符合相关要求。监测系统达不到要求，可能会对整个设备的质量产生影响。因此，整套设备的生产精细，小到一个零件，大到整个机器，都要符合生产标准。这是对无源无线测温装置进行推广的基础，只有保证设备质量，才能吸引更多人的关注，推广产品。

大规模工程开展需要政府的支持，政府应该给予相应的优惠政策。适度放宽政策能够促进电力行业的发展，也是为人们创造福利的重要举措。要敢于使用新设备，如以前信号传输需要天线作为辅助工具，如今可以采用红外线或者电磁波传输。将新技术和传统技术结合，创造出更适合的工艺手段。使用电磁波接收信号时，可以设置不同的波段，每隔一段时间进行一次接收，观察电磁波信号的变化。在温度变化较大的区域，要适量增加装置数量，以提高电磁波的可靠性。无源无线测温装置和环网柜的结合是技术领域的一大突破，要努力将其应用到实际中并加以推广，不断增加环网柜的安全性。

创新技术的发展对企业要求很高，而新技术落地后的投入使用对基层员工要求也很高。员工自身要加强专业知识学习，不断提高专业技能。此外，要不断提高创新能力，保持企业的竞争力，使其在快节奏的发展中不落下风。无源无线测温装置在环网柜中的应用有利于保证电力系统稳定，将无源无线测温装置和环网柜相结合并进行推广，不断深化这一技术成果。

4 安科瑞无线测温系统

4.1 系统结构

Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯，系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了很大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能，可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。

温度在线监测系统结构图

4.2 系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室，可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能：

1.温度显示：显示配电系统内每个测温点的实时值，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

2.温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。

3.运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。

4.实时告警：系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警，告警方式有弹窗、语音告警等，还可以短信/APP推送告警消息，及时提醒值班人员。

5.历史事件查询：能够温度越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析等。

4.3系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

5 结论

无源无线测温装置中的感应系统是新技术的集中体现，也是对新技术应用的有效验证。将环网柜和测温装置相结合，直接检测环网柜的温度，通过数值的变化，可以直接反映出安全隐患，并及时通知系统，减少设备原件的损坏。无源无线测温装置增加了输电线路的可靠性，构建了管理体系。工作过程中分工明显，彼此之间工作不会相互干扰，一个部分出现问题，其他部分能快速做出反应。电力系统是一个庞大的系统，维修工作相当复杂，保证电网正常运行能够延长电力系统的寿命。因此，无源无线测温装置在环网柜中的应用和推广是大势所趋，也是创新的一大成果。

参考文献：

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