新型配電線路測溫裝置的應用

文/鮑鵬飛 姚寒冰 范文魁 許敬涵 汪俊

按照現階段的情況來說，在長距離的輸送電量的過程中，主要是從運送方式、接收端系統的整體電壓承載量、配電系統中的電壓水平以及安全荷載量之類的因素來進行決定。而在長距離的電量輸送過程中，配電的最高標準是與導線的熱容量有著直接關系的。因此對于配電線路而言，測溫裝置的重要性毋庸置疑，本文在通過大量研究后發現，一種復合型的低壓電纜無線測溫傳感技術在實際場景需求中具有很大的推廣價值。因此本文會主要研究低壓電纜無源溫度感知傳感技術在配電線路中的主要應用。

1 傳統的輸配線路的測溫裝置介紹

傳統的輸配線路的測溫裝置主要是由以下幾個模塊所組成，分別分為：電流互感器，溫度傳感器、蓄電池以及電路斷口控制器和相應的網絡信息模塊等等組成。通過導線來進行電力的遠程傳輸，來為系統進行供電，保障系統能良好的進行運作。導線測溫工作選用的是接觸式測溫技術。將電流互感器與配電線路進行交接，通過供電的方式來測量導線上的事實溫度。包括環境溫度，導線自身溫度和線夾溫度等。傳統的輸配線裝置雖然能夠較好的完成對線路溫度的監測，但是由于在采集過程中，相應設備的外殼選用不銹鋼來進行球形的制作，一旦設備外殼本身就被腐蝕，就會大大增加電場本身對于相關信號的干擾，進而影響整體數據的準確性。

2 復合型低壓溫度感知傳感技術

2.1 基本設計思路

圖1：無線通訊系統拓撲示意圖

低壓電纜無線復合型傳感器采用全新工業化設計、集成了開口CT采集電流、絕緣穿刺夾取電壓，電纜測溫功能，安裝時可不停電，“即插即用”；集成了微功率無線通信功能。一次系統掉電后，傳感器還可以至少上傳一次掉電事件信息。

（1）額定電壓：輸入額定值為單相AC220V，允許偏差±20%。

（2）溫度監測：

傳感器測量數據刷新頻率：最少每5分鐘一次；

溫度測量范圍：-20～125℃；溫度測量精度：±1℃；

2.2 電流采樣和測量方式

電流傳感器：傳統的電流互感器，受制于鐵芯飽和的問題，只能根據實際需求進行設計與采購。而非鐵芯型的電流傳感器，采用羅氏線圈采用軟性材料，二次的線性輸出使其能適用于各種負載。同時，電流傳感器的二次輸出為允許開路的低電壓信號，可以避免誤操作或設備故障帶來的損害。

被測電流范圍：根據開口環的大小區分，以配合不同的電纜線徑。

2.3 電壓輸入和取電方式

被測電壓輸入的方式為傳感器本體內部的穿刺夾取電。同時傳感器的工作電源取自同一個穿刺夾。電壓采樣和取電的中性線，為外部引出式，在傳感器底部設置有一個接線端子，通過一條絕緣導線與外部中性線接線端子連接。

2.4 測溫方式

傳感器本體電纜測溫。測溫元件：熱敏電阻或半導體測溫元件；測溫位置，測溫元件置于傳感器內部，與穿刺取電刀后部的金屬部位接觸測溫，所測溫度是通過穿刺取電刀傳導過來的電纜芯線溫度。

2.5 應用拓撲示意圖

如圖1所示。

3 結論

由于配電線路故障會對用戶用電產生極大的影響，因此必須要對配電線路可能發生的故障進行提前監控，本文在參考大量文獻的基礎上，發現了傳統配電線路測溫裝置的不足，在參考常見測溫傳感器技術的基礎上，認為一種復合型的低壓電纜無線測溫傳感技術在實際場景需求中具有很大的推廣價值，能夠更好完成對配電線路的溫度監控工作，并就復合型傳感裝置如何進行工作進行了簡單介紹，希望通過本文的闡述能夠對紅外測溫裝置的推廣起到一定的幫助作用。