新型配電線路測溫裝置的應(yīng)用

文/鮑鵬飛 姚寒冰 范文魁 許敬涵 汪俊

按照現(xiàn)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(yùn)送方式、接收端系統(tǒng)的整體電壓承載量、配電系統(tǒng)中的電壓水平以及安全荷載量之類的因素來進(jìn)行決定。而在長距離的電量輸送過程中，配電的最高標(biāo)準(zhǔn)是與導(dǎo)線的熱容量有著直接關(guān)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(fā)現(xiàn)，一種復(fù)合型的低壓電纜無線測溫傳感技術(shù)在實(shí)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(shù)在配電線路中的主要應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)的輸配線路的測溫裝置介紹

傳統(tǒng)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(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息模塊等等組成。通過導(dǎo)線來進(jìn)行電力的遠(yuǎn)程傳輸，來為系統(tǒng)進(jìn)行供電，保障系統(tǒng)能良好的進(jìn)行運(yùn)作。導(dǎo)線測溫工作選用的是接觸式測溫技術(shù)。將電流互感器與配電線路進(jìn)行交接，通過供電的方式來測量導(dǎo)線上的事實(shí)溫度。包括環(huán)境溫度，導(dǎo)線自身溫度和線夾溫度等。傳統(tǒng)的輸配線裝置雖然能夠較好的完成對線路溫度的監(jiān)測，但是由于在采集過程中，相應(yīng)設(shè)備的外殼選用不銹鋼來進(jìn)行球形的制作，一旦設(shè)備外殼本身就被腐蝕，就會大大增加電場本身對于相關(guān)信號的干擾，進(jìn)而影響整體數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 復(fù)合型低壓溫度感知傳感技術(shù)

2.1 基本設(shè)計思路

圖1：無線通訊系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D

低壓電纜無線復(fù)合型傳感器采用全新工業(yè)化設(shè)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(tǒng)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(jiān)測：

傳感器測量數(shù)據(jù)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(tǒng)的電流互感器，受制于鐵芯飽和的問題，只能根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)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(fù)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(shè)備故障帶來的損害。

被測電流范圍：根據(jù)開口環(huán)的大小區(qū)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(nèi)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(shè)置有一個接線端子，通過一條絕緣導(dǎo)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(dǎo)體測溫元件；測溫位置，測溫元件置于傳感器內(nèi)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(dǎo)過來的電纜芯線溫度。

2.5 應(yīng)用拓?fù)涫疽鈭D

如圖1所示。

3 結(jié)論

由于配電線路故障會對用戶用電產(chǎn)生極大的影響，因此必須要對配電線路可能發(fā)生的故障進(jìn)行提前監(jiān)控，本文在參考大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)配電線路測溫裝置的不足，在參考常見測溫傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上，認(rèn)為一種復(fù)合型的低壓電纜無線測溫傳感技術(shù)在實(shí)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(jiān)控工作，并就復(fù)合型傳感裝置如何進(jìn)行工作進(jìn)行了簡單介紹，希望通過本文的闡述能夠?qū)t外測溫裝置的推廣起到一定的幫助作用。