开关柜无线测温系统——电气安全，无源守护

在电气设备系统运行中，温度是表征一次设备运行是否正常的重要参数。尤其是一次设备的连接部位，由于设备制造的原因、设备受环境污染、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在电能传输时往往会在设备内部连接处产生发热现象，而且发热问题是一个不断累积的过程，如果不加以控制，会对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响，从而导致电力设备绝缘性破坏、老化、击穿。

随着现代电力电子技术的不断进步，感应取电技术、低功耗技术、无线无源技术、物联网技术的不断成熟，山东正瑞研发的无线测温传感器系列产品通过开关柜无源无线温度在线监测系统进行数据采集、数据显示、数据存储、数据管理。

利用电力开关柜无源无线测温在线监测系统的监测和分析，捕捉设备运行异常，及时发现设备事故的早期征兆并采取有效措施，预防严重事故的发生。采用该监测系统可以达到如下的目的：

（1）弥补人工巡检的不足，减小人工维护成本；

（2）征兆式报警，将事故消灭在萌芽阶段，防止事态的升级、恶化；

（3）传感器采用无源无线温度传感器，正常环境使用寿命可10年；

（4）传感器具备防水、耐高温、耐老化，并具备在强电磁环境下正常工作的特性。

（5）现场通信设备可采用定向无线网络或移动互联网组网，可方便的将现场数据实时上传到网络服务器。

（6）实现全天24小时不间断在线监测，监测数据一越限即报警；

开关柜无源无线测温系统主要有三部分构成：温度测量层、数据汇集显示层、监控平台三层组成。

无线温度传感器作为系统的温度测量层，分布于各个发热点，实时测量其表面温度，并将温度数据通过无线方式上传给接收终端。

数据汇集显示层在系统中承担着数据中继功能，它接收到传感器的数据之后再通过光纤、485或者无线等方式传输给数据后台，他们形成了系统的网络层。

数据到达后台后，用户可以通过浏览器方式监测现场每个传感器的实时温度、历史曲线，如果出现超温情况，可以快速定位并及时通知相关人员。这就是系统的监控平台。

1、无源无线测温传感器 

 

我公司的无线温度传感器是基于美国TI公司的无线数字通信技术及低功耗技术而研制的高性能产品。感应电源采用小CT磁饱和技术由一次电流感应出电源，将其安装在开关柜触头或电缆接头上，当通过电流保持在5A以上，感应电源即可不间断提供给传感器稳定的工作电压，消除了电池供电需要停电更换的弊端，大大减少了维护工作量。可以用于高压输电、变电、用电的众多行业，例如电力、钢铁、采矿、石油化工等行业的高压开关柜、变压器、高压电缆等高压设备的触头、母排等电接点的温度监测等。

技术参数：

●功耗设计：采集并通过无线发送数据到监测器，超低功耗设计，可至0. 03MW。

●测温范围:-40°C~+125°C ；-40°C~+200°C;； 40°C~+600°C  （根据被测部位要求选定）

●供电电源:小CT感应取电/电池供电/12V/24V;

●多种发射频率可选：2.4G/433MHz-434.79MHz/470~510MHZ /LORA433MHZ/LORA470~510MHZ

●机壳材质:进口耐高温阻燃材料;

●测温误差:小于0.5°C (全量程范围);

●测温分辨率:士0.1C;

●采样速率: 2秒~10分钟可设定;

●感应取电模式：一次回路电流: 3A-10000A;

2、温度接收终端

无线测温收发器用于接收无线温度传感器发射的无线数字信号, 并将信号转换成电信号,经内部电路处理，通过彩色液晶显示屏显示当前所测温度。同时上传到监控主机，使运行人员能够对温度进行实时在线准确地巡检，对高压电气设备接点温度状态能够及时地掌握。

收发器与传感器可在300米以内无线接收，并带穿透功能。

性能指标：

 

无线温度传感器容量	250个
显示屏	彩色屏
温度显示分辨率	0.1℃
报警输出	2个（无源接点）250Vac,0.6A或24Vdc,5A。
通讯接口	RS485，RJ45网口，可NTP对时
通讯规约	ModbusRTU，modbusTCP
报警历史数据存储	200条
工作电源	AC220V或DC220V
工作温度	-20℃~70℃，相对湿度≤95%
外形尺寸	150*120*58（mm）
无线频率	433Mhz-470Mhz
波特率	2400、4800、9600、19200
安装方式	挂装式和嵌入式
防护等级	IP54

 

主要功能：

 

主要功能	功能介绍
接收数据	接收无线温度传感器上传的温度，信号质量，电压等数据。
显示数据	彩色显示接收到的数据，可编辑测温点名称。
时钟显示	实时时钟显示，并作为事件记录的时间基准，通过NTP对时。
参数设置	可设置但不限于一级报警，二级报警温度，数据保持时间，网络参数，设备地址等；
报警输出	当有报警事件发生时，继电器干接点信号输出并发出蜂鸣报警声音提示
温度报警记录	记录曾发生过报警的测温位置的温度、开始时间和结束时间，最多可保存200条记录，当超过200条记录时，自动覆盖最早的记录
密码管理	采用密码管理方式，设置参数时必须输入密码，密码分为用户密码和系统密码，输入系统密码可进行更高级的设置功能

 

3、监控软件

主要功能如下：

（1）显示实时数据功能：每5分钟记录一次数据，可保存24个月的历史数据。

（2）支持所有参数且单画面至少10个参数的历史曲线调用功能。

（3）管理员管理权限功能：预留三级管理权限，可以通过管理员权限调整温度报警定制设定，系统应当有报警复归功能。

（4）监控参数保护定制设置功能：当超越定值时，该参数表征为红色闪烁，同时给出报警信息，驱动控制箱上的声光报警器动作。声光报警器应为三色报警柱，绿色正常、黄色预警、红色报警。

（5）历史数据导出功能：导出文件格式为.EXECL格式。

（6）故障显示功能：被测设备温度点的位置非正常工作时显示故障。

（7）数据库功能：存储所有被测点的各个时刻的温度值，以便进行历史查询历史曲线显示。

（8）远程通信：系统提供 RS485 总线通讯方式，可满足远程通信。

（9）远程检测：数据可以上传到阿里云服务器，通过手机APP查看和报警。

我们设计开发的DCT-30系列电力开关柜无源无线测温系统，可实现无源、无线实时监测，具有隔离彻底、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好地解决高电压状态下的温度监测问题。特别适用于中置柜动触头、母排；环网柜电缆头测温等电力柜故障高发点，从根本上解决传统人工巡检费时、耗人力、预警不及时等问题。基于以上明显优势，在多个建筑设计院设计初期，已将RFID无源测温系统直接加入电气相关设计图。电气安全，无源守护。

审核编辑 黄宇