任運(yùn)業(yè)

江蘇安科瑞電器制造有限公司  江蘇江陰  214400

   摘要：隨著鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展，對電力的使用需求越來越大，很多供電設(shè)備需要常年處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，如何對供電設(shè)備的溫度進(jìn)行整體監(jiān)測，成為了鋼鐵企業(yè)發(fā)展要解決的問題?；诖耍疚耐ㄟ^探究無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用，僅供參考。

   關(guān)鍵詞: 高壓開關(guān)柜無線測溫 ；無線測溫系統(tǒng) ；溫度傳感器

   隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多技術(shù)被應(yīng)用到了鋼鐵企業(yè)電氣控制系統(tǒng)中。在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會產(chǎn)生大量的熱量，如何對整個(gè)系統(tǒng)的溫度進(jìn)行調(diào)控，是發(fā)展電力要解決的問題。在變電站中，由于工作的特殊性會涉及到許多重要的設(shè)備儀器，這些設(shè)備的造價(jià)較高，加之大部分的使用年限都較長，會容易出現(xiàn)設(shè)備受損的情況，同時(shí)由于發(fā)電過程所產(chǎn)生的熱量，如果無法對此進(jìn)行疏散，會造成局部溫度過高，嚴(yán)重時(shí)很有可能會引發(fā)火災(zāi)，給企業(yè)和職工的財(cái)產(chǎn)和生命安全帶來嚴(yán)重的威脅。

1、無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

   所謂無線測溫系統(tǒng)就是能夠自主對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并在溫度過高時(shí)，將信息傳達(dá)給相關(guān)的工作人員，使工作人員能夠及時(shí)的對溫度進(jìn)行調(diào)控。與以往的測溫系統(tǒng)相比，它在于沒有具體的傳輸設(shè)備，信息主要通過無線的方式進(jìn)行傳達(dá)，在這個(gè)過程中，會將溫度感應(yīng)設(shè)備放置在容易產(chǎn)生熱量的部位，比如開關(guān)等位置，它可以對這些部分的溫度進(jìn)行直接的測量，然后將溫度傳導(dǎo)出去，將不同的設(shè)備進(jìn)行有效的分隔，從而提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生的概率。而信息的接收部分一般會安置在特定的位置上，并且該裝置會設(shè)有多個(gè)信息傳導(dǎo)的通道，能夠?qū)⑺邮艿降臏囟刃畔⒓皶r(shí)地顯現(xiàn)出來，除此之外整個(gè)接收和傳導(dǎo)過程中所涉及到的裝置種類和數(shù)量眾多，還可以對溫度信息進(jìn)行分析處理，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息傳導(dǎo)給相關(guān)的工作人員，以此來完成對溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖1 無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

1.1無線溫度傳感器

1.1.1溫度傳感器功能結(jié)構(gòu)

   無線的溫度傳感器可以對電路中不同部分的溫度進(jìn)行檢測，然后進(jìn)行下一步的操作。具體的結(jié)構(gòu)如下。

圖2 無線溫度傳感器功能結(jié)構(gòu)圖

1.1.2溫度傳感器外形及安裝方式

   出于作用的特殊性和為了延長設(shè)備的使用壽命，在無線溫度傳感器的使用過程中要注意，避免設(shè)備接觸到水，灰塵等，以免給設(shè)備等運(yùn)行帶來困難。一般情況下，它適用于空間較為小的位置。另一方面，適用于戶外的設(shè)備安裝也很簡單，只要使用絕緣的繩索等將它綁定在需要測量的設(shè)備上就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖3 安裝在母排上的傳感器

1.1.3溫度傳感器主要性能指標(biāo)

   為了使溫度傳導(dǎo)設(shè)備能夠更好的工作，在具體的實(shí)際工作中，會對周圍的情況進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，其中包括溫度、大小等多個(gè)方面。

1.2溫度監(jiān)測儀

1.2.1顯示報(bào)警功能

   溫度檢測儀在運(yùn)作過程中，一般用于接受傳導(dǎo)出來的溫度信息，然后將接受到的信息顯示出來，在檢測地點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)將問題表現(xiàn)出來。在這之前，工作人員會預(yù)先設(shè)定好一個(gè)溫度范圍，當(dāng)溫度超過這個(gè)范圍時(shí)，就會在監(jiān)測儀上提示出來。

1.2.2通信功能

   與一般的溫度監(jiān)測儀相比，無線溫度檢測儀就在于它不僅可以對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，它還具備通信功能，可以將檢測到的信息進(jìn)行傳導(dǎo)，從而使得工作人員不必一直在現(xiàn)場，可以從終端對此進(jìn)行監(jiān)管。同時(shí)機(jī)器還可以對接受到的溫度進(jìn)行分析處理，判斷是否超過設(shè)定的溫度。

2、無線測溫系統(tǒng)的技術(shù)適用范圍

   隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線測溫系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次的換代，它的功能比以往更加強(qiáng)大，對溫度的監(jiān)控更加的準(zhǔn)確，在當(dāng)前階段，由于對信號的頻率，有很嚴(yán)格的要求，并且頻率較高，使得它的穩(wěn)定性較強(qiáng)，不容易受到外界的干擾。對于信息傳導(dǎo)方面，目前所使用的是無線通信技術(shù)，該技術(shù)的操作難度性較小并且對能源的消耗較小，且目前市場上它的造價(jià)較低，具有經(jīng)濟(jì)效益，還可以對接收到的信息進(jìn)行分析處理，因此在測溫系統(tǒng)中有很廣泛的應(yīng)用。但是我們也需認(rèn)識到受限于技術(shù)的影響，它只能適用于距離較短的信息傳導(dǎo)。在溫度傳導(dǎo)的過程中，為了使得信息的傳導(dǎo)效率提高，一般會裝有搖桿設(shè)置，并且該設(shè)置的使用較為簡單，體型較小，可以采用電池這種無線的供電設(shè)備，工作周期長。在對溫度進(jìn)行傳導(dǎo)時(shí)，所使用的也是無線設(shè)備，在這種情況下，就不需要電線進(jìn)行連接，使整個(gè)設(shè)置的安全性提高，并且由于沒有實(shí)體的電線在作業(yè)中也就不會受到周圍環(huán)境的影響，穩(wěn)定性較好。由于它的應(yīng)用，可以使得測溫裝置24小時(shí)工作，降低了人力的使用提高了工作效率，同時(shí)也因?yàn)闇p少了人力的使用使得整個(gè)過程中誤差發(fā)生概率較小，無線測溫設(shè)備的產(chǎn)生。為電力行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

3、無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例

   無線測溫系統(tǒng)，作為21世紀(jì)電力行業(yè)的發(fā)展，自從它問世以來，就在電氣行業(yè)中有了很廣泛的應(yīng)用。與西方的發(fā)達(dá)國家相比，我國在無線測溫系統(tǒng)的研發(fā)上起步較晚，但是隨著對該方面的不斷重視，投入了大量的資金、人力和物力。在傳統(tǒng)的電氣行業(yè)中，也存在許多的設(shè)備來幫助電路的控制，其中較常見的就是對于電路的斷電保護(hù)系統(tǒng)。通俗來講就是在電路的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到某種負(fù)荷或溫度過高時(shí)，該設(shè)備系統(tǒng)可以自行的切斷電路的供應(yīng)，防止發(fā)生火災(zāi)等意外事故。該發(fā)明主要應(yīng)用在電壓較高的設(shè)備中，它的各種接口都是預(yù)先固定好的，不能夠進(jìn)行更換，并且隨著使用時(shí)間的推移容易發(fā)生損壞，使得該區(qū)域的電阻變大，從而在運(yùn)作過程中產(chǎn)生更多的熱量。長此以往，很容易引發(fā)安全事故，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅。為了更好地解決這一現(xiàn)象，我國的一些企業(yè)開始嘗試在輸電過程中引入無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)。通過對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，在溫度較高時(shí)及時(shí)的進(jìn)行處理，來降低安全事故發(fā)生的可能性，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷普及，已經(jīng)開始不局限于電氣企業(yè)中，在各行各業(yè)中也都開始有了廣泛的應(yīng)用，在它的作用下，工作人員可以不用隨時(shí)隨地的對溫度進(jìn)行監(jiān)管，可以通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控，對溫度進(jìn)行管理，推動了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4、應(yīng)用場所

   適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、變電站、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

5、系統(tǒng)硬件配置

   溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

6、結(jié)語

   目前對電氣設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測無法實(shí)現(xiàn)全自動監(jiān)控，由于部分溫度監(jiān)測裝置落后，部分溫度監(jiān)測裝置是定制完成的，用途相對狹窄。另外，當(dāng)前沒有對測溫裝置制定統(tǒng)一的規(guī)范，通用性不強(qiáng)，要實(shí)現(xiàn)電器元件的替換難度較高。因此，為了實(shí)現(xiàn)溫度在線監(jiān)測，就需要結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的電站設(shè)備，對電氣設(shè)備關(guān)鍵部位溫度監(jiān)測需求進(jìn)行分析，制定出滿足變電站全自動化溫度監(jiān)測的系統(tǒng)，確保高壓電氣設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]池宋梁,無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用。

[2]許祥希,馮亦佳,KYN28-12鎧裝式封閉高壓開關(guān)柜電氣設(shè)備在線測溫系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].科技資訊,2019,17(25):24+26。

[3]王東,無線式中低壓配電柜導(dǎo)體發(fā)熱在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[D],天津大學(xué),2017。

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05版。

作者介紹：

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事無線測溫系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。