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10kV高压柜是电力系统中不可或缺的部分，其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热，需要定期测温。从结构形式上看，10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种，小车式高压柜由于触头完全密封，在柜外无法观察测温，因此巡视人员只能通过对柜壁测温来间接推算内部是否发热，温度的传导损耗导致精度很低，而且无法观察细微的变化，不满足安全运行的要求。

​对于高压开关柜来说，开关触头、母排连接点的实际温升，通常情况下总是高于试验数据，其原因主要表现为：

（1）在试验室完成型式试验，测得相应的数据，在持续时间方面，虽然达到了稳定温升所需要的试验时间，但现场环境复杂，加上试验过程中，不具备温升累积效应，不能等同现场长期运行并持续发热的设备。

（2）不同金属在膨胀效应方面存在差异。钢制螺栓的金属膨胀系要比铜质、铝质母线的金属膨胀系数小得多，对于螺栓型设备接头来说表现得尤为突出，在实际运行过程中，随着负荷电流、温度的变化，在膨胀、收缩程度方面，由于铝、铜与铁之间存在一定的差异性，在一定程度上造成蠕变，也就是受应力作用的影响和制约，导致金属缓慢发生塑性变形。实践证明，当接头处的运行温度超过80℃时，因过热使得接头金属发生膨胀，同时受各种因素的影响，进一步产生微小的空隙，早成氧化腐蚀。当负荷电流减小温度降低回到原来接触位置时，由于接触面氧化膜的覆盖，造成接触电阻变大，每次温度变化的循环都会使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环。

（3）连接部位紧固螺栓压力不合理。对于导体连接，在部分安装、检修人员意识中，在拧紧连接螺栓的过程中，认为螺栓拧得越紧越好，实际并非如此。由于铝质母线的弹性系数较小，当螺母压力达到临界值时，如果材料强度比较差，当继续增加压力时，将会导致接触面变形隆起，使得接触面积进一步减少，增大接触电阻，进而影响导体的接触效果。

（4） 由于导体原材料纯度不够，造成导体材料电导率不满足要求。

（5） 其它因素，例如在加工、连接、安装母线过程中，对母线接触表面处理不到位、不够平整，进而减少有效接触面积，增大接触电阻而产生发热。

以上的情况都会造成高压开关柜的温升异常，所以加强对运行开关设备温升的监视，发现问题及时采取措施就变得非常必要。高压开关柜内有裸露高压, 空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温,传统的测温方式无法有效地解决这个问题。为了解决这个问题，应用于高压柜的无线测温方式应运而生，无线测温由温度传感装置和显示报警装置两部分组成，温度模块包括温度传感器和数据发射器，温度模块可安装于柜内任何的发热点上，利用无线数据传输技术，可遥测每一个重要部位的发热问题包括开关柜内触头、铜排接头等非可视部位，并可实时把检测数据发射出去，由安装在仪表门上的显示报警装置接收记录。利用现场总线技术，还可实现远程智能监控，这样就不需要人工现场勘测，不存在安全隐患，还实现了高压柜的温度在线实时监测，避免高温造成的设备故障。高压开关柜无线测温系统设计原理

系统的主要组成

无线测温系统主要由无线温度传感器、无线温度监测仪、监控中心上位机、通信链路构成，其中，无线温度传感器主要安装在开关柜面板上，用来收集各子无线温度传感器的数据，并进行处理和储存，无线传感温度监测仪都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信，从而组成分布式监测系统。

无线温度传感器

无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度，如对高压开关柜中的母排接头和裸露触电的运行温度进行监测，无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路，通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小，适合用来测量开关柜中的温度热接点，可以对开关柜中引出电缆接头、触头、母线连接点的运行温度进行测量。

无线温度监测仪

无线温度监测仪主要用来对温度传感器的数据收集、储存、处理、报警信号输出等，其中监控中心PC机和RS485进行通信。LCD人机交互主要用来对当前无线传感器无线温度监测信息和温度数据信息进行显示，现场用户可以通过执行输入操作、输出操作进行控制。例如对无线传感器进行查询和设置，而无线温度监测仪则可以用来进行运行日志的查询和配置。

抗电磁干扰

在进行设计时，无线传感器布置在母排接近开关触头和接头表面的触臂上，一旦有大电流从触臂和母排上流过，会产生比较大的电磁场，进而影响传感器的正常运行。为保证无线传感器的正常运行，需要采取一定的屏蔽措施。在进行系统设计时，除了要对天线外接外，还需要在屏蔽盒中布置电路，降低运行过程中电磁辐射产生的影响。在导热片上布置温度传感器，并将其他屏蔽盒中剩余的空间进行灌胶，为了保证其具有良好的绝缘性，需要将传感器使用热锁管包裹好。

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。