在電力系統(tǒng)中，高壓開關(guān)、變壓器、載流母線等高壓設(shè)備在負(fù)載電流過大時會出現(xiàn)溫升過高，最后使絕緣部件性能劣化，甚至擊穿。根據(jù)電力安全監(jiān)督部門提供數(shù)據(jù)分析，全國用電大戶企業(yè)每年因為高壓開關(guān)、母線溫度過高引發(fā)的重大事故上千起，給生產(chǎn)和經(jīng)營造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
電力設(shè)備的故障有多種多樣，但大多數(shù)都伴有發(fā)熱的現(xiàn)象。如通過監(jiān)測變壓器、高壓電纜接頭、高壓開關(guān)觸點(diǎn)溫度的運(yùn)行情況，可有效防止高壓輸、變電故障的發(fā)生，為實現(xiàn)安全生產(chǎn)提供有效保障。而基于在線式溫度監(jiān)測手段的故障預(yù)警方法可提高故障預(yù)警的可靠性和及時性，符合行業(yè)發(fā)展趨勢。
溫度監(jiān)測方式對比
| 方案 | 紅外測溫 | 貼片測溫 |
| 測溫方式 | 非接觸式 | 接觸式 |
| 響應(yīng)時間 | 130毫秒 | 3分鐘 |
| 傳感器故障報警 | 有 | 無 |
| 安裝位置 | 電氣柜外壁 | 電氣柜內(nèi)部 |
| 供電 | 在線供電 | 鋰電池供電 |
| 綜述 | 紅外測溫具有快速響應(yīng)，無需接觸帶電目標(biāo)，是一種安全測溫手段。測溫傳感器具有自身故障報警，避免因給出虛假溫度而導(dǎo)致的誤報，提醒用戶及時檢查。 | 需要接觸帶電目標(biāo)，對于大量測溫點(diǎn)，有潛在被擊穿風(fēng)險。故障的傳感器會提供虛假溫度而無法察覺，導(dǎo)致潛在漏報風(fēng)險。 |
紅外測溫方案介紹
本方案針對室內(nèi)電氣柜母線觸頭溫度過熱問題提供一種在線式監(jiān)測手段。電氣柜觸頭溫度的檢測采用的是非接觸式（紅外）探頭，每面電氣柜有6個觸頭監(jiān)測點(diǎn)，其所對應(yīng)的測溫探頭集中連到一個電路盒上。電路盒提供了現(xiàn)場溫度顯示、現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程RS485通訊的功能?，F(xiàn)場報警器可對觸頭出現(xiàn)過熱情況的電氣柜提供報警指示。遠(yuǎn)程計算機(jī)放置于監(jiān)控室內(nèi)，通過多點(diǎn)組網(wǎng)的溫度軟件集中對電氣柜觸頭進(jìn)行實時的溫度顯示和遠(yuǎn)程報警。
配置示意圖
標(biāo)準(zhǔn)配置清單
| 名稱 | 安裝點(diǎn)位 | 數(shù)量 | |
| 紅外測溫儀 | 電容路柜 | 6 | |
| 電路盒 | 1 | ||
| 報警器 | 1 | ||
| 紅外測溫儀 | 站用變柜 | 6 | |
| 電路盒 | 1 | ||
| 報警器 | 1 | ||
| 紅外測溫儀 | 主變開關(guān)柜 | 6 | |
| 電路盒 | 1 | ||
| 報警器 | 1 | ||
| 紅外測溫儀 | 主變刀閘柜 | 6 | |
| 電路盒 | 1 | ||
| 報警器 | 1 | ||
| 多探頭監(jiān)視軟件 | 總計 | 1 | |
主要硬件參數(shù)
| 裝置名稱 | 參數(shù) | 指標(biāo) |
| 紅外測溫儀 | 測溫范圍 | -40~600℃（范圍可調(diào)） |
| 精度 | ±1%或±1℃取大值 | |
| 溫度分辨率 | 0.1℃ | |
| 距離系數(shù) | 10：1 | |
| 響應(yīng)時間 | 130ms | |
| 耐環(huán)境溫度 | 120℃ | |
| 探頭體積 | ?14×28mm | |
| 電路盒 | 報警輸出 | 常開/常閉 |
| 信號輸出 | RS485 | |
| 信號傳輸 | 有線或無線 | |
| 體積 | 60×80×31.5mm | |
| 報警器 | 報警方式 | 聲光報警 |
安裝方式
上圖是測溫儀安裝布線圖，針對6個觸頭監(jiān)測點(diǎn)電氣柜需要對應(yīng)開6個測溫孔。測溫儀、電路盒和報警器均安裝于電氣柜外部，根據(jù)需要系統(tǒng)組網(wǎng)可選擇有線傳輸或無線傳輸方式。
紅外測溫探頭選型
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2、電磁波在空間是向各個方向傳播的，所有這些電磁波僅在波長（或頻率）上有所差別，而在本質(zhì)上完全相同，且波長不同的電磁波在真空中的傳播速度都是電磁波的傳播速度，即等于光速，是3x10e8米／秒。在空氣中和在真空中近似。
3、不同頻率(或不同波長)的電磁波的傳播速度都相同，電磁波的頻率愈高，相應(yīng)的波長就越短。所以頻率較大的電磁波，波長較短。無線電波的波長最長（頻率最低），而射線的波長最短（頻率最高）。
4、無線電頻譜：通常無線電波所指的是從極低頻10KHz到極超高頻的頂點(diǎn)30GHz（Giga Hertz），因為超出這個范圍以外的無線電頻譜，其特性便有很大不同了，例如光線、X射線等，而在上述10KHz到30GHz，通常劃分成七個區(qū)域，參看下表，其中高頻3～30MHz就是我們通常所說的短波。
5、能量=h×頻率 （h為6.626乘10的-34次方 焦耳·秒是普朗克常數(shù)），電磁波的能量與頻率成正比，系數(shù)為普朗克常量h。即頻率越高，波長越短，能量越大。
無線電頻譜的劃分：
極低頻 VLF Very Low Frequency頻率范圍 10KHz – 30KHz
低頻 LF（俗稱長波LW）Low Frequency 頻率范圍 30KHz – 300KHz
中頻 MF （俗稱中波MW）Medium Frequency 頻率范圍 30KHz – 3000KHz
高頻 HF （俗稱短波SW）High Frequency 頻率范圍 3MHz – 30MHz
極高頻 VHF（俗稱超短波，而頻率在88-108MHZ范圍的民用廣播則俗稱為調(diào)頻電臺FM）Very High Frequency 頻率范圍 30MHz – 300MHz
超高頻 UHF Ultra High Frequency 頻率范圍 300MHz – 3000MHz
極超高頻 SHF Super High Frequency 頻率范圍 3000MHz – 30000MHz
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電纜衰減受到鏈路長度、溫度、濕度等因素的影響。對于6類線纜，標(biāo)準(zhǔn)有明確說明，電纜的工作溫度為20oC,在20oC到40oC范圍內(nèi)，溫度每升高1oC，衰減增加0.4%，在40oC到60oC之間，溫度每升高1oC，衰減增加0.6%。事實上電纜在40oC時衰減會比20oC高8%。因此天氣炎熱時，長鏈路，比如超過80米的鏈路，衰減測試通常會出現(xiàn)FAIL的情況。許多工程商都希望能在綜合布線系統(tǒng)測試的時候有一些溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，將由于高溫造成的衰減不合格情況減少，提高通過率。在ANSI/TIA/EIA-568-B正式頒布前，在現(xiàn)場綜合布線系統(tǒng)福祿克DTX-1800或者DSX-5000測試的時候的確有在測試儀器上輸入現(xiàn)場溫度，通過計算進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖龇ā?/p>
但是在實際應(yīng)用中，衰減是一項關(guān)鍵參數(shù)，它關(guān)系到最終應(yīng)用時能否保證接收器收到足夠強(qiáng)度的信號，因此溫度補(bǔ)償是不可取的。在ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1和ISO/IEC11801:2002正式頒布后，現(xiàn)場進(jìn)行溫度補(bǔ)償不再是可以接受的解決辦法了。
為了保證最終信道的衰減性能，唯一的辦法就是按照現(xiàn)場情況將永久鏈路長度做相應(yīng)的減短。具體可以參考下表來計算根據(jù)現(xiàn)場溫度應(yīng)如何調(diào)整永久鏈路長度。整條信道的長度假設(shè)在20oC時最長為90米水平鏈路加10米用戶跳線。
如果由于工程現(xiàn)場必須要長于80米的鏈路，就需要和業(yè)主協(xié)調(diào)好，說明衰減與長度、溫度的關(guān)系，取得業(yè)主的諒解，接受這些衰減未通過綜合布線系統(tǒng)測試的信息點(diǎn)。但是由于衰減不合格的鏈路在傳輸數(shù)據(jù)時很不穩(wěn)定，因此應(yīng)盡量說服業(yè)主，或者將這些鏈路作為低速數(shù)據(jù)傳輸或電話的應(yīng)用。
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