中压开关柜电连接处温度在线滥测的红外测温技术
远距离红外测温仪的使用 测温仪操作规程
远距离红外测温仪的使用测温仪操作规程红外测温仪是一类可在较远距离非接触地测量小目标温度的便携式温度测量仪器，可广泛应用于电力、铁路系统，用于远距离测量输变电线路、变电站电器设备接头及接触红外测温仪是一类可在较远距离非接触地测量小目标温度的便携式温度测量仪器，可广泛应用于电力、铁路系统，用于远距离测量输变电线路、变电站电器设备接头及接触网的温度，同时也可用于其它行业非接触地测量各种物体表面的温度。
新功能产品中加装同轴指向激光，使该类产品在室内和昏暗的环境中使用更为便利；仪器紧要技术参数测温范围0℃～300℃测温辨别率1℃测温误差≤100℃时±5℃>100℃时±5%使用距离 5 ～ 35米距离系数 500：1最小目标φ3５mm辐射率修正 0.40～1.00仪器功耗≤40mA仪器供电 2节9V叠层电池或锂离子电池组使用条件环境温度0℃～50℃外形尺寸500×175×70（mm）重量 1700g工作原理任何高于确定零度（—273.5℃）的物体都会辐射红外能量。
红外测温仪通过精密光学系统使被测物体的红外辐射有选择的透过，并将透过的红外光能量会聚到探测器上，探测器将这一能量转换成相应的电信号，再通过电子电路进行模数转换、线性化及辐射率补偿，最后将温度值以温标显示在液晶显示器上。
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相关热词：等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,熔融指数仪,透射电子显微镜。
红外测温仪其实也是一种电磁波，其波长范围从0.78微米到1000微米。
为了讨论上的便利，红外测温仪被科学家划分为三个波段，近红外：波长为0.78微米红外测温仪其实也是一种电磁波，其波长范围从0.78微米到1000微米。
电缆开关柜在线测温的原理
电缆开关柜在线测温的原理
电缆开关柜是电力系统中的重要设备，其正常运行对于电力系统的稳定性和安全性至关重要。
然而，由于电缆开关柜内部的电气设备长期运行，会产生大量的热量，如果不能及时发现和处理，就会导致设备过热、短路、火灾等安全事故的发生。
因此，对电缆开关柜进行在线测温是非常必要的。
电缆开关柜在线测温的原理是利用红外线测温技术，通过测量电缆开关柜表面的红外辐射能量来推算出设备内部的温度。
红外线测温技术是一种非接触式的测温方法，可以在不接触被测物体的情况下，快速、准确地测量其表面温度。
具体来说，红外线测温仪通过感应被测物体表面的红外辐射能量，将其转换为电信号，并通过内部的算法计算出被测物体表面的温度。
在电缆开关柜的应用中，红外线测温仪通常安装在电缆开关柜的外部，通过测量电缆开关柜表面的温度来推算出设备内部的温度。
电缆开关柜在线测温的优点是可以实现实时监测，及时发现设备的异常情况，避免设备过热、短路、火灾等安全事故的发生。
同时，红外线测温技术具有非接触式、快速、准确等优点，可以在不影响设备正常运行的情况下进行测量，提高了设备的可靠性和安全性。
电缆开关柜在线测温是一项非常重要的技术，可以有效地保障电力系统的稳定性和安全性。
随着红外线测温技术的不断发展和应用，
相信电缆开关柜在线测温技术将会得到更广泛的应用和推广。
浅谈一种关于开关柜红外测温的方法
浅谈一种关于开关柜红外测温的方法作者：罗文清蔡嗣焜黄永州陈小鑫吴鹤雯来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第04期【摘要】开关柜作为电力系统重要的供电设备，其运行稳定性直接影响电力系统的正常运行，而其常因内部触头发热导致开关柜爆炸。
本文利用物体表面向外辐射的红外能量，将红外能量转换为温度信号，实现对开关柜温度的监测。
在红外测温技术研究的基础上，对开关柜红外测量方法进行了探究，并给出了矩阵式红外测温仪的设计过程以及红外探测器、数据信号处理的设计方法，对所产生的温度误差进行了原因分析，并提出了改进措施。
【关键词】红外测温；开关柜；云台；探头；一、红外测温的基本原理红外测温的原理是利用红外技术及相关领域的理论，即任何物体高于绝对零度时都会向外界辐射红外线，其波长为0.76到1000微米。
从规律上来看，红外线与普通光线一样，都是客观存在的，具有电磁波性质。
由于红外辐射随波长与温度的变化有一定的规律，因此可以利用物体辐射的红外线测量物体的表面温度，根据物体发出的红外辐射能量，利用红外透镜实现能量的聚焦，并将这些能量汇集到探测器上，由探测器将信号转为模拟信号，经过放大，滤波处理之后，得到与物体辐射强度成一定关系的温度信号，再通过数字信号输出完成温度检测。
二、矩阵式红外测温仪的总体设计该测温装置采用红外测温探头，基本软硬件架构由数模转换电路、人机交互、温度判断逻辑及Zigbee收发电路组成，所获取的数据通过Flash、RAM芯片存储起来，便于后期数据查询与调取。
在硬件设备上，CT取电装置是电源模块的核心装置，通过取电保护电路来满足装置供电系统的稳定安全运行。
硬件架构图如图1所示。
矩阵式测温仪是集合微电子、光学、精密机械、温度测量、数据处理等技术为一体的现代科学技术，在温度定标时采用替代法，能够克服当前市场上红外测温仪辐射率的修正问题。
而本文所设计的新型红外测温仪能够效仿非制冷红外热像仪，探头结构将测温仪探头矩阵化，其探頭矩阵元可以根据用户需求来确定，探头矩阵元数远小于传统红外热像仪。
基于红外传感技术的开关柜在线测温系统设计
电工电气 (2020 No. )检验与测试基金项目：国家电网公司科技项目(SGSDDK00KJJS1500195)作者简介：姜亚军(1976- )，男，工程师，本科，主要从事智能开关设备技术研究及产品研制工作。
基于红外传感技术的开关柜在线测温系统设计姜亚军，张杰，张丽娟，张艳晓(许继集团有限公司，河南 许昌 461000)摘 要：温升是否超标是考核开关柜电气性能优劣的重要指标。
基于红外传感技术进行了开关柜在线测温系统设计，该系统采用非接触式测温原理，避免传感器供电不可靠、高压对地击穿、无法实时在线监测等问题，给出了系统的软硬件设计流程，测试结果表明，在不影响开关柜安全运行的前提下，实现了开关柜温升状态的在线监测，可为开关柜的状态检修、智能运维提供数据支撑。
关键词：红外传感技术；开关柜；在线测温系统中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2020)01-0045-04Abstract: Whether the temperature rise exceeds the standard is an important indicator to check the switchgear electrical performance merits.This paper designed the on-line temperature measuring system for switchgear based on infrared sensing technology.This system adopted the principle of non-contact temperature measurement, which can avoid the problems of unreliable power supply of the sensor, high-voltage ground -ing breakdown, and unable real-time online monitoring etc.This paper gave the design flow of software and hardware.The test result shows that under the premise of not affecting the safety of the switchgear safe operation, this system realizes the online monitoring of temperature rise of the switchgear, which can provide data support for the state overhaul and intelligent operation and maintenance of the switchgear. Key words: infrared sensing technology; switchgear; on-line temperature measurement systemJIANG Ya-jun, ZHANG Jie, ZHANG Li-juan, ZHANG Yan-xiao（XJ Group Corporation, Xuchang 6 000, China ）Design of On-Line Temperature Measuring System for SwitchgearBased on Infrared Sensing Technology0 引言温升是影响开关柜运行性能的重要因素[1-2]，尤其是大电流开关柜，温升指标尤为重要。
中压开关设备温度在线监测系统设计措施
中压开关设备温度在线监测系统设计方案扬州众人电气科技有限公司在电力系统中，大电流设备的广泛应用，使得观察设备运行时的温度变得相当重要；而用传统的方法观察设备运行温升不仅需要大量人力、效力低下，而且有局限性和时效性差。
所以很有必要用先进的技术方法解决这一难题。
一．当前，国内外普遍采用的温度监测方法主要有以下两种:1、在母线接头和开关触点的表面涂一层随温度变化而改变颜色的材料<如感温腊），通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。
这种方法准确度低、可读性差，不能进行定量和实时测量，方法原始并对员工的要求高。
2、利用红外测量仪，操作人员定时手持仪器对准母线接头和高压开关触点进行测量。
这种方法在0℃～200℃之间的温度值误差小、准确度高，但是，仍然无法做到实时测量，而且价格高、光学器件在高压场合使用不便。
随着“物联网”的普及，我国“智能电网”的大力发展，高压设备温升在线监测将有有非常广阔的应用前景。
二．本公司产品ZR206系统的构成<一）系统构成及原理1．温度传感器；2．无线发射装置；3．CT取电装置；4．设备层集中接收装置；5．上位机系统；ZR206中压开关设备温度在线监测装置由热敏电阻测温、信号处理、A/D转换、无线发射、无线接收、下位显示、数据上传、上位机系统处理和显示等部分组成。
测温系统无线测出触头处的温度并将其以电压模拟量的形式送入信号放大器，经A/D转换，该信号经过放大器用无线电波的形式发射出去；无线接收系统和信号处理电路按照装置内部的算法对信号进行处理和校正后，将触头处的温度信号转变为实时的温度值。
除此之外，还应考虑目标和测温装置所在的环境条件，如温度、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。
ZR206中压开关设备温度在线监测系统的原理是：温度传感器由热敏电阻感应，根据被测物体温度的变化其阻值也相应变化。
该信号经过处理变为数字信号，用无线发射的形式送出；集中接收显示装置收到特定频率的数字信号，经过调制解调，由处理器分辨温度信号，通过显示装置的数码管显示断路器触头的实时温度值。
基于红外技术的开关柜电气接头温度监测系统
2021年第1期工业仪表与自动化装置-23-基于红外技术的开关柜电气接头温度监测糸统姚震(中国石油大学(华东)，山东青岛266580)摘要：开关柜是配电领域的重要电气设备，过热问题是造成开关柜故障的主要原因之一。
该文研究了基于红外热成像技术的温度监测原理，给出了基于红外技术的开关柜电气接头温度监测系统的组成结构与通信方式，开发相应的温度监测系统并成功在变电站投入试用％结果表明，提出的开关柜电气接头温度监测方案可行，开发的温度监测系统能够有效监测开关柜的电气接头温度，并能发现温度异常,从而实现提前预警与故障智能诊断，避免了开关柜过热故障的进一步扩大。
关键词：开关柜；红外技术；电气接头；温度监测系统中图分类号:TP73:TM93文献标识码：A文章编号#1000-0682(2021)01-0023-03Temperature monitoring system for electrical connection in switch cabinetbased on infraret technologyYAOZhen(China University%Petroleum,(East China#,Shandong Qingdao266580,China#Abstraci:Switch cabinet is iopoWant eTctWcal equipment in t he field of power distribution.This paper studies the pWncipIe of temperature monitoWng based on infrared thewnai01X0technololy,gives the structum and communication mode of tOe temperature monitoWng system Or TectWcal connection in switch cabinet based on infrared technololy,develops tOe corresponding temperature monitoWng system and successfuliy puts O into toai use in substation.The results showed that the proposed temperature-monitoWng scheme is feasibie,and the developed temperature monitoWng system can Tfectiveiy monitor the temperature of the TectWcaI connection in the switch cabinet,and it can find W c temperature anomalies,so as to realize early waming and iniligent fault diagnosis,avoiding the further expansion of the overheating Oult of the switch cabinet.Keywords:switch cabinet;infrared technology;electOcal connection；temperature monitoWng system0引言开关柜是保障电力可靠供应的重要设备,由于其设计紧凑、成本小、操作方便等多种优点,在配电网中得到了广泛应用［1-3］）由于开关柜的载流回路，在高电压、大电流的开关柜主通流回路,各个电气接头部位容易出现由于松动或腐蚀而造成的接触性退化，从而引起接触电阻的增加，最终造成触点温升的急剧上升，进一步加速触头氧化，由此形成恶性循环,甚至引发开关柜事故［4-6］）因此，对开关柜内收稿日期#2020-06-18作者简介:姚震（1980），男，山东淄博人，中国石油大学（华东）硕士研究生，主要研究方向为集中供热方面。
电力系统中的红外测温技术
电力系统中的红外测温技术第一章介绍电力系统中的红外测温技术是一种基于红外辐射原理的非接触式温度测量技术，它在电力系统的设备维护、安全生产、能源管理等方面有着重要的应用价值。
红外测温技术能够快速、准确地获取设备表面的温度信息，帮助工程师及时发现故障点和隐患，避免事故的发生，提高设备的运行效率和可靠性。
第二章红外测温技术的原理红外测温技术基于物体表面的红外辐射，使用红外传感器将表面的辐射能量转换成电信号，并通过信号处理器进行数据处理，最终得到物体表面的温度值。
红外传感器是通过探测物体表面的红外辐射来计算其温度的，其基本原理是利用物体辐射出的热能，该热能对应的波长在红外光区域内，将波长分布在可见光之外的辐射能转换为电信号，并由信号处理器进行处理。
第三章红外测温技术的应用红外测温技术在电力系统中应用广泛，如变压器、开关柜、电缆等设备的温度测量和监测。
在电缆温升监测方面，红外测温技术可以无需与电缆接触，在接线箱、分支箱、开关柜等地进行红外测温，及时检测电缆表面的温度情况，预防电缆发生过载、短路等故障。
在发电厂中，红外测温技术也可以应用于燃料管道的温度监测，及时发现管道温度异常，避免事故的发生。
第四章红外测温技术的优势与传统温度测量技术相比，红外测温技术具有以下优势：1. 快速准确：红外测温技术可以快速、准确地测量物体表面的温度，无需与物体接触，省去了时间和成本。
2. 非接触式：红外测温技术是一种非接触式测量技术，可以在无法接近设备的情况下进行测量，减少了安全隐患。
3. 多功能性：红外测温技术不仅可以测量物体表面的温度，还可以获取物体在不同波段的辐射特性，提供更多的信息用于分析。
4. 实时监控：红外测温技术可以实时监控设备表面的温度变化，及时发现问题并采取措施。
第五章总结电力系统中的红外测温技术是一种利用红外辐射原理非接触式测量技术，可以快速、准确地获取设备表面的温度信息，提高设备的运行效率和可靠性。
其在电力系统的设备维护、安全生产、能源管理等方面有着广泛的应用价值。
高压开关柜温度在线监测技术
高压开关柜温度在线监测技术摘要：就目前的情况来看，我国电网中常用的是金属铠装移开式户内安装开关柜（KYN），该种设备的优点在于结构紧凑、维修方便以及安全性高，但由于开关柜的外壳往往是全封闭的金属外壳，因其长期处于运行过程中，在高电压、大电流的作用下，开关柜无法有效散热，红外测温等技术手段的效果不佳。
这种情况下，电力系统内变电站因温度过高所导致的停电事故愈发频繁，不仅对电气设备产生了严重危害，还影响到了设备的正常运行，为电力公司带来了较大的经济损失。
由此可见，对高压开关柜进行温度在线监测十分必要，具体指的是其内部接头、触头等重要载流连接部位，通过实时监测，工作人员能够及时有效的发现开关柜内设备是否存在过热现象，从而做出正确的故障诊断。
关键词：高压开关柜温度；在线监测；技术高压开关柜是电力系统的重要组成部分，其主要作用在于对温度进行在线检测，目的是保证电力系统的正常运行。
在线监测技术在开关柜中的运用，通过对温度的实时监控，便于进行后续的故障诊断及状态预判。
充分发挥在线监测系统的作用，能够帮助工作人员准确获取高压开关柜的实时温度信息，并提前作出故障预警，为电网安全运行提供可靠保障。
1高压开关柜温度监测应用在线监测技术的重要意义高压开关设备的监测过程中，高压开关柜扮演了重要角色，其不仅具备线路关合与开断的功能，还可以将高压线路的运行数据记录下来，为电路设备的正常运转提供可靠保障。
实践表明，一旦高压开关柜出现故障，此时电路设备遭到损害，电力系统的正常运行便会受到直接影响，甚至造成一定的经济损失。
以往我国的高压开关柜温度检测技术不够完善，再加上其本身就存在些许质量问题，这些都是导致设备损坏的主要原因。
高压开关柜由于自身条件的限制，散热性较差，其内部的接头和出点极其容易发生老化或破损，最终导致供电中断。
通常情况下，如果电流和电压过高，会加速电阻的温度上升速度，热量高度集中在某个部件或区域，短时间内就会形成高温状态，如果处理不及时，设备存在烧毁风险，情况严重还有可能会引发火灾，从而威胁到人身安全。
红外检测技术规范(2004)
准确检测应记录被检测设备的实际负荷电流、电压及被检测设备温度及环境参照体的 温度值。
5 常用材料比辐射率(ε)的选择（推荐）
材料
金属
比辐射率(ε)
0.90
瓷套 0.92
带漆金属 0.94
6 红外热像仪 6．1 红外热像仪的选择
一般检测可使用手持式或便携式红外热像仪，准确检测必须使用便携式红外热像仪。 线路检测一般应选择带有中、长焦距镜头（如 7 度、12 度等）的热像仪。 6．2 红外热像仪的技术性能要求 红外热像仪目前应以非制冷焦平面的热像仪为主，其基本性能要求见附录一。
图象、光学
空间分辨率
系统 （瞬时视场、FOV）
温度分辨率
帧频
像素
温度测量
范围
测温精确度
发射率、ε
背景温度修正
温度单位设置
显示功能 黑白图象（灰度）
伪彩色图象
伪彩色调色色板
测量点温
各参数显示
记录存储
存储容量
屏幕冻结
数据传输
工作环境
工作环境
存放环境
仪器封装 电磁兼容 抗冲击和震动 存放环境
电源
交流电源 直流电池
指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大，应尽快安排处理。电流
4
致热的设备应降低负荷电流，电压致热的设备应安排其它测试手段，确认缺陷性质后，立即 消缺。 9．3 紧急缺陷
指设备最高温度超过 GB/T11022 规定的最高允许温度，应立即安排处理。电流致热的 设备应立即紧急降低负荷电流，电压致热的设备应立即安排其它试验手段，确定缺陷性质， 立即消缺。 9．4 缺陷判断说明
3 定义 3．1 相对温差：
两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。 Δt＝（τ1－τ2）/τ1=（T1－T2）/（T1－T0） 式中：τ1和T1——发热点的温升和温度；
开关柜关键点温度监测
开关柜关键点温度监测监测断路器 6个触头温度、进线母线搭接面温度、出线电缆头搭接处温度,由测温传感器和在线测温装置组成，实时监测断路器触头、母线搭接面、电缆接头温度的监测，可将数据上传至后台。
“1)可在线实时监测设备主回路在负载电流下的发热情况;2)采用可靠的无线射频技术，无线信号传输，将安装于高压处的测温点与接收单元进行彻底的隔离;“3)采用感应取电方式，安全可靠。
传感器利用感应取电装置收集的电磁能量作为自身工作电源，被监测设备只需有大于 5A/1A 的电流通过，即可保证传感器正常工作;“4)温度传感器工作温度范围-40~125C，远高于断路器测量部位导体最高温升，确保传感器的高可靠性和工作寿命。
配电房中压柜的总体监测1.电气参数监测：监测电压、电流、功率、功率因数、频率等电气参数，以确定中压柜是否正常工作;2.温度监测：监测中压柜内、外的温度变化，以及电缆、元器件的温升情况，防止过高温度对中压柜及其周围环境造成损害;3.湿度监测：监测中压柜内部和周围环境的湿度，防止过高湿度引起绝缘失效或腐蚀问题;4.标准运行值比对：对中压柜的运行状态进行定期比对分析，判断中压柜的运行状态是否接近于标准运行值，以便及时发现异常情况;5.异常事件监测：监测中压柜内发生的异常事件，包括电气、机械和环境等方面的故障，以及对异常情况进行报警和预警处理;6.通讯监测：对中压柜的通讯系统进行监测，以确定数据传输是否顺畅、是否存在通讯故障或数据漂移等问题;7.状态记录：记录中压柜的状态变化和运行数据，以便进行历史数据分析和故障排除等工作。
中压柜主要用于供电局或者是变电所，这些地方需要使用到的电压和电流都是比较高的，主要用于发电、输电、电能转换等等作用的，在使用的过程当中，也需要使用到保护跳闸，这样能够更好的起到保护的作用，不容易出现危险的事情。
智能化中压开关柜的在线监测和传感器技术
智能化中压开关柜的在线监测和传感器技术中压开关柜作为输配电系统中的重要设备，其可靠性和安全性是影响整个电力系统正常运行的关键。
为了确保中压开关柜的稳定可靠运行，需要通过在线监测和传感器技术来实现对中压开关柜的全时段监控和智能化管理。
在线监测技术在线监测技术是指利用传感器和监测设备对中压开关柜运行状态进行实时监测和数据采集的一种技术手段。
通过在线监测技术可以实现中压开关柜的远程实时监控、故障预警和异常处理，为中压开关柜的安全运行提供有力保障。
以下是常用的在线监测技术：SF6密度监测技术SF6气体是中压开关柜中的绝缘介质，其密度变化是反映设备运行状态的重要指标。
利用SF6密度监测器对中压开关柜中的SF6气体密度进行实时监测，可以实现对中压开关柜的远程实时监控和故障预警。
温度监测技术中压开关柜内部的高温环境容易导致设备的老化和劣化，从而影响中压开关柜的运行可靠性。
利用温度传感器对中压开关柜内部的温度进行实时监测，可以及时发现设备的异常情况，并采取相应的措施进行处理，保障设备的正常运行。
湿度监测技术中压开关柜内部的潮湿环境容易导致设备故障和漏电等问题。
利用湿度传感器对中压开关柜的湿度进行实时监测，可以及时发现设备的潮湿情况，并采取相应的措施进行处理，保障设备的正常运行。
传感器技术传感器技术作为实现中压开关柜在线监测的重要手段，在中压开关柜的智能化管理中具有十分重要的作用。
以下是常用的传感器技术：压力传感器技术利用压力传感器对中压开关柜内部的气体压力进行实时监测，可以发现设备的异常情况并进行故障诊断，避免可能的设备损坏和事故发生。
振动传感器技术利用振动传感器对中压开关柜内部的振动情况进行实时监测，可以发现设备的异常情况并进行故障诊断，避免可能的设备损坏和事故发生。
电流传感器技术利用电流传感器对中压开关柜的电流进行实时监测，可以帮助工作人员了解设备运行情况，及时发现设备的异常情况并进行故障诊断。
光纤传感器技术利用光纤传感器对中压开关柜内部的温度、湿度等参数进行实时监测，可以更加精准地获取设备的实时数据，帮助工作人员进行设备状态分析和故障诊断。
开关柜红外测温基本流程及注意事项
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基于红外技术的开关柜温度监测系统
基于红外技术的开关柜温度监测系统发布时间：2022-01-19T09:34:06.710Z 来源：《河南电力》2021年9期作者：李勇何龙赵文昌[导读] 开关柜主要指的是在电力系统当中承担起配电、发电、电能转换时控制、保护、通断作用的电气设备，在石油、化工、变电站等场所应用非常广泛。
开关柜由于内部温度过高，很容易出现安全事故，因此需要构建一套完善的红外成像温度监控系统，以确保开关柜的稳定运行。
本文具体分析研究基于红外技术的开关柜温度监测系统，以供参考。
李勇何龙赵文昌（国网昌吉供电公司新疆昌吉 831100）摘要：开关柜主要指的是在电力系统当中承担起配电、发电、电能转换时控制、保护、通断作用的电气设备，在石油、化工、变电站等场所应用非常广泛。
开关柜由于内部温度过高，很容易出现安全事故，因此需要构建一套完善的红外成像温度监控系统，以确保开关柜的稳定运行。
本文具体分析研究基于红外技术的开关柜温度监测系统，以供参考。
关键词：红外测温；开关柜；温度监测系统引言通常而言，在开关柜运行过程中需要关注开关柜设备的变化情况，计算和控制开关柜在运行过程中设备的变化情况，了解开关柜内部元件的使用周期，避免内部元器件由于温度过高而过早老化，需要采取温度监控的方法了解开关柜内部的具体情况，针对开关柜产生的问题进行操作，根据电气元件和线路的安装情况加强设备维护。
1 红外温度监测系统的概念和特点红外温度监测系统主要是通过一些能够独立工作的红外热成像、以新型拓扑方式构建起来的辅助监测系统。
该系统在实际应用过程中以完全非接触式的测温方式进行工作，与此同时可以与开关柜的系统完全隔离。
在应用过程中测量范围广反应灵敏，而且速度快，不会干扰被测设备，在提高开关柜温度监测方面具有很大的作用，常用于大型开关柜设备的运维管理。
其具体特点如下。
系统的容错性较强，不会由于误操作而导致各种问题，监测中心系统在运行过程中可以对各变电站的图像进行实时监测，与此同时还可以回放各开关柜的红外历史图像，通过这些图像可以对温度信息进行分析，与此同时可以与人工智能、大数据等相结合构成红外温度监测报告，与此同时具有自动巡检的功能，可以设定时间阈值，对全站的监测点进行全面的图像巡检，任意设定轮询的对象，最后系统可以根据报警信号的位置切换监控画面，以实现各监测点的联动。
开关柜温度红外在线监测设计方案
开关柜温度红外在线监测系统设计方案北京四方德瑞科技有限公司一、总则1.概述随着我国基础产业的迅速发展，变电、用电负荷逐年增加，高压开关的安全稳定运行及可靠性更为重要。
为确保高压开关柜的安全稳定运行，杜绝运行中触头及母排过热所引起的短路、接地所造成的重大电力设备事故。
我公司（原韦安搏电力）研制开发了XSJ-2000型开关温度监测系统，它是基于目前先进的现场数据总线技术，采用了当今先进的红外温度传感技术、光纤数字转换技术，独创设计的强电场环境下运行的非接触式测温产品，它克服了高压开关柜触头排线强电压、强电磁场、感温元件无法安装的技术难题，同时避免了其他任何线（包括光纤）连接的传感器改变了电气爬电距离这一缺点，能有效的辨别高压开关柜接头排线的过热和短路火灾事故隐患，同时检测其温度走向进行早期预判，为电力设备运行提供有效保证。
该装置在电力、冶金等行业得到了广泛的推广及使用，得到广大用户的好评。
2.引起开关触头熔化爆炸原因分析主要原因是由于高压开关长时间运行在大负荷的情况下，开光触头接触不良所造成。
另一个原因是小车开关滑动的位置偏离，使动、静触头差偏所至，根据多起事故分析发现，从开关触头过热到触头融化短路事故的发生，其发展速度比较缓慢，时间周期较长，通过温度在线监测系统完全可以防止，杜绝该类事故地发生。
二、设计方案XSJ-2000W型红外开关温度监测装置是基于目前先进的现场数据总线技术，采用了当今先进的红外温度传感技术、光纤数字转换技术，独创设计的强电场环境下运行的非接触式测温产品，它克服了高压开关柜触头排线强电压、强电磁场、感温元件无法安装的技术难题，能有效的辨别高压开关柜接头排线的过热和短路火灾事故隐患，同时检测其温度走向进行早期预判，为电力设备运行提供有效保证。
2.1系统设计安装开关柜温度在线监测系统是确保高压开关柜的安全稳定运行，杜绝运行中触头及母排过热所引起的短路、接地所造成的重大电力设备事故。
智能化中压开关柜的在线监测和传感器技术
用于电力系统测量和保护的新型电子式互感器New Type Electronic Transformer for Measurement& Protection of Power System（西安高压电器研究所，任稳柱陕西，西安710077）1 概述电力工业在国民经济中占有重要的地位，现代工业、农业、交通、国防以及人民生活的许多方面都离不开电。
输变电设备是电力设备的重要组成部分，电站发出的强大电能，只有通过输变电设备才能输送到各个用户。
互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用就是按一定的比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便于用仪表直接进行测量。
互感器除用作测量外，还可以为各种继电保护提供电流和电压信号和动作电流。
电力系统一直用电磁式CT （电流互感器）和PT (电压互感器)测量一次侧电流和电压，为二次计量及保护等设备提供电流及电压信号.电磁式互感器的工作基于电磁感应原理，CT 的额定3V。
它们的结构和变压器相似，输出信号为1A 或5A ，PT 的额定输出信号为100V 或100/在其铁心上绕有一、二次绕组，靠一、二次绕组之间的电磁耦合，将信号从一次侧传到二次侧。
在铁心与绕组间，以及一、二次绕组之间必须有足够耐电强度的绝缘结构，以保证所有的低压设备与高电压相隔离。
电磁式互感器的缺点是：①绝缘难度大，特别是500kV以上，因绝缘而使得互感器的体积、质量、及价格均提高。
例如，常规的油浸式电流互感器500kV产品的价格要比330kV的价格增加一倍；②动态范围小，电流较大时，CT会出现饱和现象，输出的二次电流会严重畸变，影响二次保护设备正确识别故障，造成保护拒动，使电力系统发生严重事故；③互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口；④易产生铁磁谐振等；⑤其频带响应特性较差，频带窄，系统高频分量无法传递，从而使新型的基于高频分量的快速保护无法实现，等等。
智能化中压开关柜的在线监测和传感器技术
智能化中压开关柜的在线监测和传感器技术1 概述现代电网发展趋势是大容量，高电压。
国外输变电设备电压已达到1000KV，我国从八十年代开始进入大电网，超高压时期，输变电设备电压已达500KV，最近开始西北地区黄河上游水电深度开发，国家电力公司已批准第一条750KV输电线路。
现代电网发展的第二个特点是小型、紧凑化。
由于信息社会进一步发展，大城市对电力的需求持续增加，必须把高电压深入到城市中心，才能满足这种持续增长的需要及减少输电损耗。
日本已将500KV系统引入城市中心部位，由于城市中心人口密集，变电站等电力设备的建设用地受到限制，所以建设了地下变电站，它处于高层建筑地下，有效地利用了空间。
现代电网发展的第三个特点是配电系统自动化（即电网运行的保护、控制、监测、故障预测、通讯和记录的自动化）及高可靠性。
高压开关设备是输配电网的主要设备，配电自动化与一次设备开关密切相关，配电网自动将故障地段自动隔离，继续对非故障地区供电，和网络系统优化，都是通过计算机分析后计算，最后对一次设备开关进行远方操作来实现。
因此为了满足配电自动化及可靠供电，一次开关应具有传统电器难以实现的功能。
1. 微处理机控制测量技术（a）数字化控制测量技术（b）功能一体化（c）控制、保护智能化（d）网络化2. 高压开关设备的在线监测功能∑αI值（b）合分闸线圈电流波形监测（a）开断电流加权累计，即统计（c）监测行程及合、分速度（d）气体断路器的内压力（e）母线连接处的异常温升报警2 开关设备的传感器传感器是一种装置，它能将运行中的开关设备的电量和非电量转换成可以测量的电量，然后经过分析处理，使开关设备完成保护功能及高可靠运行。
2.1 电流和电压测量保护用传感器；由于数字式继电保护器需要极小的输入功率，可以使用非耗能型传感器。
（a）电阻式分压传感器或电容式分压传感器（b）罗柯夫斯基线圈电流传感器或小信号电流传感器2.2 非电量转换成电量的传感器（a）温度（b）压力/ 密度（c）位移或旋转角度（d）弧光（e）湿度（f）位置2.3 智能化配电开关的传感器组件一方面为满足配电自动化需求及本身高可靠、免维护要求，开关装置必须具有多种多样的功能及专用功能，另一方面严峻的成本又使该装置，调试过程都要优化，降低成本，增加功能及更多的使用成本极低的微处理机和存储器。
智能化中压开关设备温度在线监测技术
智能化中压开关设备温度在线监测技术陈君盈摘要：在线测温是智能化开关设备的重要组成部分。
在高压开关设备中，发热是设备运行中的必然结果，而发热过高将使元件性能下降，出现故障，影响运行。
本文结合行业最新研究成果从开关设备发热的机理、监测方法分类、改进方法、设计及施工工艺等方面进行了简要的论述。
关键词：开关设备发热红外测温光纤测温0前言中压开关设备是电力系统的关键设备，其运行时的状态对电力系统可靠性具有重大影响。
资料表明，近些年开关设备故障中，居于前三位的依次是绝缘故障、机械故障、温升故障。
中压开关设备导体连接处和触头部位接触不良会产生温度聚增。
温升过高会使导体连接处和触头接触面氧化腐蚀严重，接触电阻增加、发热超标、绝缘件超过玻璃化温度而失效。
主回路发热超标轻则造成设备损坏和停电，重则烧毁主变压器。
因此开关设备标准及规范对温升的极限值有严格规定。
运行经验表明，发热异常的苗头表现在：同相上触头与下触头温差超过10℃以上；电流基本相同时三相之间温差过大；某相电流变化不大，而温度持续上升。
随着网络技术的发展，智能开关设备把开关设备与电站主控计算机联网在一起，为实时掌握开关设备的状态信息并即时进行状态诊断提供了方便。
1．测温方法分类温度测量有很多种方法，但每种测温方法都有其特点。
根据有关资料描述和行业测温技术发展现状，对主要的几种测温方法的区别及适用范围，总结整理见表1 。
下面根据目前行业温度在线检测的应用情况分别对电桥在线测温、红外在线测温、分布式光纤在线测温技术进行简要叙述。
2．电桥在线测温电桥常用在电工计量及测量中，在测温中只是根据开关设备的高压和发热考虑其特殊性，原理与一般的电桥相同。
一般R1和R2选择同参数的铂热电阻，以保证足够的温度系数和稳定性，系统输出信号U可通过隔离器以及A/D转换变成数字信号输出。
当感温元件R1、R2的输出信号不同时，经过确定的时间滞后和衰减，系统输出U即可与电接触部位的温升一一对应，从而得到所测出的温升值。
中压开关柜温升在线监测系统设计
０ 引
言
１ 远 红 外 测 温 法
’ 在 自然 界 中 ， 一 切温 度 高于 绝 对零 度 的 物体 都 在不 停
开关 柜 因制 造 、 运输 、 安 装 不 良或 操 作 不 当 等 原 因 都 将 引起 触 头 接 触 不 良， 造成接触电阻增大， 运 行 时 出现 触 头温 度上 升过 高 ， 会使 触 头处 于 严 重发 热 甚 至局 部 熔 焊 而 影 响开 关 分 合 ， 当通 过 短路 电流 时 还 会 影 响 开关 的动 、 热
ｃ ａ ｂｉ ｎｅ ｔ ， ｔ Ｏ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖ ｅ ｒ ｅ ａｌ — ｔ ｉ ｍｅ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｍ ｅｄ ｉ ｕｍ ｖ ｏｌ ｔ ａ ｇｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｇｅ ａｒ ｃ ａ ｂｉ ｎｅ ｔ ｔ ｅ ｍ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｔ Ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏｆ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｍ ｐｅ ｒ ａｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｉ ｓ ｅ ｏｆ ｏ ｎｌ ｉ ｎｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ｍ ｅ ｄｉ ｕ ｍ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｇｅ ａ ｒ ； ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｒ ｉ ｓ ｅ； ｏｎｌ ｉ ｎｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎ ｇ
Ｚｈｕ Ｈａ ｎｄ ｏｎ ｇ Ｌｉ ｕ Ｘｕｎｉ ｎｇ
（ １ ． Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇｅ ｏ ｆ Ｌａ ｎ ｚ ｈ ｏｕ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｌａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇａ ｎｓ ｕ， ７ ３ ０ ０ ７ ０ ２ ． Ｍｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｒ ｙ Ｕｎ ｉ ｔ ９ １ ２ ０ ６ ｏ ｆ ＰＬＡ， Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｓｈ ａ ｎ ｄ ｏｎ ｇ， ２６ ６１ ０ ８）
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时阐常数 窗口直径
ａＳ
３５
中３．８
—２ｌｌ一
在图中可以明确地看出．曲线互不相交，这意味着辐射强度在每一个波长下是严格的温度 函数，通过测定辐射强度即可确定物体的温度．
对于黑体物质而言，在单位时间．单位面积上发射的全部能量Ｍ与温度Ｔ之间满足 Ｓｔｅｆａｎ—Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ定律：
其中ｅ～一被测物体的表面发射率 ｄ～…Ｓｔｅｆａｎ—Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ常数。ｗ·ｃｍｌ·Ｋ１
中压开关柜电连接处温度在线监测的红外测温技术
丁丹杨武荣命哲贾申利 西安交通大学（？１００４９）
擅叠向硅丁红外耐薯觑理，强也果用热电堆佳番嚣实珥，Ｆ差糖电蝰接赴曩度在垃生辫．培出其Ａ法．，ｆ：圩坷７托蚪爿蛊秉．螗持 成．
轴一开关艇虹蚪一羞在垃直■
一．前言
中压开关柜内部的导电连接处会因电磨损，机械操作和短路电动力引起的机械振动等原
用于配电开关柜中关键部位温度的在线监铡．该装置采用石英晶体声表面渡元件作为温度敏 感元件，将其粘贴在持测部位处，由其组成的振藩回路输出与温度有关的叛率信号．日奉电
力工业研究中心通过监测由于异常接触引起电漉路径改变从而导致的磁场畸变，直接判断
ห้องสมุดไป่ตู้
接头处的异常接触．扬州工学院提出一种非接触式智能激光温度计，它采用不导电的石英晶
其重要的意义．
由于这套铡温系统处于高电压．强电流的工作环境中，在信号传输，印刷板制作．元件选
用．结构外壳等备方面，均藉考虑抗干扰的问题．在软件上，要考虑数字滤波红外辐射与温度
的线性化处理等问题．
五．应注意的向题
由于热电堆传感器本身有一定的视角．由这个视角所确定的翻形区域的面积（视在面
积）随着被测物体与传感器距离的增加而增加，但只要保证被测物体面积大于视在面积．那么
因，使接触条件恶化，嵇触电阻增加，引起接触点的温度升高．加剧接触表面的氯化。导致局部
·
熔焊或接触松动处产生火花．甚至电弧放电，最终造成电气设备的损坏等重大事故．温度的在 线监测是防止这类事故发生的重要手段．
由于披监铡对象处于高电位，沿用通常的接妊式测沮方法是报困难的．西此近几年来．
·
国内外开发了一些新的非接齄型监测装置．例如ＲＢＢ公司研制的‘Ｓａｆｅ Ｇｕａｒｄ’装置，主要
·大信号输出
·可带内置热被电阻进行环境温度补偿
·被测物体温度：一３０摄氏度——１０００摄氏度
·时间常数小。可达２０毫秒
·高度集成器件以碱少外部配置
－可配各种窄带或宽带游光片
其典型参数如下袭：
Ｉ光敏面
Ｉ。
Ｉ １．２×１．２
响应事 Ｗｌ
４２
阻抗
Ｅａ
４０
嘬产电压
ｎｖ／ｌ皿
２５
等效嘹声
功
率
州棚：
Ｏ．６
撵辫事 ｃ州Ｚ，Ｉ
二．红外测温工作原理
’
凡亭在于自然界的物体均金岛外辐射能量，这一能量主妥砍定于物体的温度．而对于’
黑体’物质而言．也就是对渡长没有选择性吸收和发射的物体．辐射的光谱就完全决定于该物
体的温度．黑体的光谱辐射特性可以通过理论计算得出．图一为黑体辐射的波鬻氨记录了黑
体在不同温度下向外发射的各段波长及其强度．
本文链接：/Conference_243121.aspx
电阻．．－ｊ－以与放大电路集成为一个采集模块，如图三所示．从燕敬电阻上获取与环境温度相关
的电压．进行温度补偿．这样的采集模块不仅便于使用．而且可珏尽置减少各种嗡声干扰．于 是，采集模块的输出电压为：
Ｕ。。＝ｎ￡Ｔ‘
在补偿状态下．流经热敏电阻的电流不能大于５ ｕ＾’因为热敏电阻在传感嚣内部．过大
的电流会改变传感器的热状态。
＾ｍａｘ＝ａ／Ｔ． 其中ａ＝２８９７．８Ⅱｍ蛛：
随着绝对温度的升高，峰值波长向短波方向移动．我们的测量范围在２７３Ｋ－４７３Ｋ．对应的峰值
波长为６．１３ Ｈ ｍ－ｌＯ．６１口ｍ． 由于红外辐射能置微弱，为防止在大气传输中的损失．考虑到大
气窗口（太气对某些波段舶红外绒吸收甚少）有２－２．６ｐＩｔ／．３－５ｐｍ．８一１４ ｐ－三个波段．结台被
温度的体现．而金属表面滁上极薄的一层油漆，或磨光的金厨表面＿起一层极蒋的氯化物后．会
显著的增大金属的发射率。在实际应用中，当皱测物体发射率低于０．５时，必须采取提高发射
率的措施，否则．将会严重影响测量精度．
因为黑体的红外辐射具有各种波长的分量，各波长段的能量大小也不同．辐射能置最大
的波陡一一峰值波长＾ｍ“与黑体的温度有如下关系：
用了以下方法：（一）在不影响开关柜绝缘特性的前提下，尽量绾短传感器与被酒点之间的
距离：（二）在开关柜接头处涂上特殊的涂辩，以增强其发射率；（三）将处于传感器视在面
积范围内的确体表面涂上抑制红外辐射能力的涂料：（四）通过多次试验，料到一些经验数
据．在软件中进行修正处理．
·
一２１３—
六．结语 （１）一采用热电堆传感器监测中压开关柜接头处温升是可行的。采用非接触测置．成功 解决了高电压蕊离问题．实现方案简单．精度高． （２）每个测量点只需个成本低廉的传感单元。采集的温度信号由单片机统一处理．对 于开关柜内多点测量问题来说．大大降低了成本．
应用红外传感器关键技术问题是在运行条件下正确地采集所需的红外辐射信号，主要
的技术手段包括利用光学系统控制传感器接受辐射的总姬叠．以及根据被铡物体发射率的要
求（一般不能低于０．５），通过低温红外辐射涂料．提高被测部分的红外发射能力．
我们选用了ＰｅｒｋｉｎＥ｜ｍｅｒ公司生产的ＴＰＳ５２４型热电堆传密嚣．它具有以下特点：
。
导屯部分的绝缘距ｉ暂达到ｉ２５ｍⅢ，传感器通过此小孔接受接头处的红外辐射．
四．红外捌温系统构成
… ｝ｔ量统由数据采集模块（传孽器，放大器）．单片机采样和控制模块，以及上位机通讯模
块组成，如图四所示：
圉四系统原理框图
由单片机模块构成初级的系统监铡和保护．刍监测到异常温升时。自动报警．甚至来取动 作－上位机有选择地接收单片机采集到的数据．不仅仅接收温度参数．还台接收其它传感嚣采 集到的参数．包括断路器动触头的速度特性．关键绝缘件的绝缘特性等，从而实现对整个开关 柜各部件工作状卷的在线监测，这对于了解设备的损坏程度．蔓定期堆惨为状态维修有着极
如下式所示：
Ｔｍ：被测物体的温度
ｋ。：传感器温度
￡：发射率
‰。＝Ｋ（ｃ ｋ‘一ｋ。４）
Ｋ：称为醴各常数，通过测同一物体在不同温度下的电压输出可以剩出．
上式颓满足的条件是被测物体在传感器的视角内．在这个视角内辅出电压与被测物体的
●
＼
糖出电压ｖｏｕｔ 按地 电源＋５√－１６Ｖ
图三热电堆持感拯结构示意圈
要从输山ＥＥ压上得到被测物体温度的信息．必壬砸进行温度补偿．热电堆传感器自带热敏
Ｔ－－…物体的绝对温度，Ｋ
一般工程村车斗的辐射光谱是连续的．而且其辐射强度和同一温度下绝对黑体的辐射强度
曲线相似．这种物质称为灰体．灰体的发射率只与温度的变化有关．并且在同一温度下测得
的发射率和吸收宰相等．根据基尔翟夫定律：
ａ＋ｂ＋ｃ。１
●
ａ．ｂ．ｃ分别代表物体的吸收率．反射率．和穿透率；固体和液体对于热射线来说，实际上
（３）在绩监测接头处温升对于实现整个开关柜工作状态的监测．变定期维惨为状态维
修有重要意义．
参考文献
１． 葛绍岩那鸿悦．热辐射性质及其测量．科学出版杜．１９８９．
●
２．ＴｈｅｒＢｏｐｈｙｓｉｃａ ｍｉｎｉｗａ．Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｅｎｓｏｒｓ（ｔｈｅｒＢｏｐｉｌｅｓ）ｆｏｒ ｒｅ口ｏｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
接收到的红外辐射就基本上只取次子被测物体的温度，传感嚣输出电压直接反缺该温度．但
对于开关柜导电连接处来讲，有其特殊性．一方面．连接处的投影西积通常不大．另一方面． 要保证绝缘距离，赦传感器离接触处的距离不能太短．这就必然导致视在面积大于被测部分
投影面积，既无关部分的红外辐射也被传感器吸收．为了捧豫多余红外辐射的影响，我们采
铡温度的要求．选取８－１４ ｕ－的频带宽度．
三．热电堆传感器及其信号处理 热电堆传感器是基于温差电效应制成的热探测器。即在物体两点闻如果存在温度差，划
会伴随电压产生，这个电压是温度差纳函数．在这种热偶的一侧连接一红外接收器．由它接收 红外辐射信号。如圈二所示．热偶元件将温度差转换为电压信号输出．
红外接收元件
都可以看作不透明体．即ｃ＝Ｏ：，对于黑体，吸收率ａ＝ｌ：对于灰体物质．吸收率ａ＝ｌ—ｂ．具有
一定的反射性．
对于金属物质而言，它的发射率相对较低，而且对于不同程度的加工和氧化．表面状态是
千变万化的，因此要确定其发射率较困难，尤其对于磨光的金属衰面．园其是良好的反射体，
这就意味着传感器接收到的辐射，更多的是磨光表面反射的环境温度的影响。而不是金属本体
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．ＰｅｒｋｉｎＥｌｅｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ．
中压开关柜电连接处温度在线滥测的红外测温技术
作者： 作者单位：
丁丹， 杨武， 荣命哲， 贾申利 西安交通大学
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