無線測溫系統(tǒng)應(yīng)用在電纜接頭

《電氣技術(shù)》2019年第5期福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院的研究人員林晨炯、林珍、吳雅琳發(fā)表文章，由于電力電纜接頭絕緣材料不好、接觸電阻過大或制作工藝不達(dá)標(biāo)等原因，會引起電纜接頭溫度過高，造成電纜接頭處絕緣老化甚至擊穿，所以使用溫度傳感器在易發(fā)熱的節(jié)點(diǎn)上來測量溫度變化，預(yù)防事故的發(fā)生還是很重要的。

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，不管是人們的生活用電還是生產(chǎn)用電需求都是越來越大的，電力電纜作為城市內(nèi)傳輸電能的主要通道，平均每年以35%的增量快速發(fā)展。電纜故障往往是由接頭引起，而6～10kV的配電電纜每隔300～500m中就有一個接頭。因此，電纜接頭在龐雜的配電網(wǎng)絡(luò)中不計(jì)其數(shù)，存在的安全隱患不可小覷。絕緣水平下降往往是電力電纜接頭出現(xiàn)故障的主因。

　　對于電纜接頭溫度監(jiān)測是電力行業(yè)中長久以來就比較關(guān)注的話題，但是之前的傳統(tǒng)測溫方式周期長、效率低、不便于管理，并且很多的測溫方式不能達(dá)到24全天候的監(jiān)測，所以無線測溫系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，來和小編一起了解下測溫方式吧。

　　測溫系統(tǒng)以有無電源來劃分，主要有有源測溫和無源測溫兩類。

　　1 有源無線測溫

　　有源測溫法是指將溫度傳感器與無線通信技術(shù)結(jié)合，溫度傳感器對發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行測量，將測得的溫度信號通過無線芯片傳輸?shù)浇K端監(jiān)測設(shè)備，終端監(jiān)測設(shè)備接收溫度信號轉(zhuǎn)換成溫度信息顯示出來。

　　常見的溫度傳感器有數(shù)字溫度傳感器、熱電阻、熱敏電阻等。有源測溫法可直接監(jiān)測電纜接頭溫度變化，具有成本低、無需布線、穩(wěn)定性好以及實(shí)現(xiàn)溫度信號的無線傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，但溫度傳感器需要電池或者小CT取能供電才能工作。

　　泰恩科技自主研發(fā)有源測溫傳感器TN-TS4，大容量電池供電，可用于沒有在線取電條件的場合，如：電機(jī)測溫，空壓機(jī)測溫等。

　　2 無源無線測溫

　　無源測溫技術(shù)采用聲表面波傳感技術(shù)。聲表面波傳感器原理：當(dāng)被測對象溫度變化時，元器件諧振頻率隨之發(fā)生變化，通過對諧振頻率的測量得出被測對象的溫度。聲表面波溫度傳感器的核心部件是聲表面波諧振器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，分延遲線型和諧振型兩類。

　　聲表面諧振器采用法布里一珀羅諧振腔。測溫時，壓電基片沿面產(chǎn)生聲表面波，溫度一旦變化，聲阻抗便無法連續(xù)，進(jìn)而產(chǎn)生聲波反射，如此便在叉指換能器和反射柵的腔體內(nèi)形成諧振。受溫度影響，諧振的頻率會發(fā)生改變。因此，只需測得變化的諧振頻率，就可通過算式算出被測對象的溫度。

　　通過合理選擇叉指換能器的尺寸、壓電基片材料與切向，可使溫度系數(shù)的高階項(xiàng)接近于零，則溫度與諧振頻率呈近似線性關(guān)系。

　　聲表面波傳感器具有無源、免維護(hù)、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，常用于高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測和高壓輸電電纜接頭溫度監(jiān)測。

　　泰恩科技自主研發(fā)無源無線傳感器TN-TS3H是首款將傳統(tǒng)捆綁式與感應(yīng)取電完美結(jié)合的產(chǎn)品，不僅解決有緣表帶取電難壽命短的問題，還解決了圓形卡環(huán)傳感器使用單一的問題，完成多工礦多環(huán)境下的設(shè)備溫度的在線監(jiān)測。同時結(jié)合無線通訊的方式完成快速精準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸，適合任何形式的開關(guān)柜，輸電導(dǎo)線在線監(jiān)測。

　　無源無線傳感器TN-TS5模塊外殼采用高強(qiáng)度防火工程塑料，內(nèi)部加注專用膠，并用超聲波焊接而成，擁有優(yōu)秀的絕緣、防水、防氣、防腐能力。且體積小(L×W：30×23mm)，其厚度低于13 mm，適合方便安裝在各種器件上。

　　本文通過對電纜接線頭測溫方式等做了一些詳細(xì)的介紹，電力設(shè)備溫度監(jiān)測可以達(dá)到預(yù)防事故的發(fā)生。

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