基于高压开关设备的光纤在线测温仪

　　1引言

　　大电流过热问题一直困扰着电力系统和大容量用户。由于电器产品或材料过热而份致的人身伤亡和则产损失每年都十分严重，一些恶性的群伤群亡事故起因与大电流过热有关。所以，对电器产品大电流过热部位的实时监控非常重要。

　　基于上述原因，研制了“高压开关设备光纤在线测温仪”，用于实时在线检测高压带电节点的温度。该仪表将光电传感技术、电子学处理技术及高压电磁场处理技术融为一体，解决了高压带电节点的在线温度实时测量问题。对安全生产、提高供电质量及供电设备的可靠性、保障供电设备的安全、消除事故隐患具有积极作用。

　　该仪表可用于高压开关柜内触头、电缆头、母线接头等处温度的在线实时检测。根据用户要求，既可单机单柜测量，又可和综合自动化系统搭配组成独立的温度监控系统，对变电站中运行设备的所有lOkV节点、母线、电缆接头等进行实时监控测量。温度信号可以实现计算机远传，实现“二遥’夕站的所有发热节点的远程监控，可解决日益增多的无人值守配电室运行设备温度参数无法测量的问题。

　　2测量原理

　　仪表的测量原理如图1所示。温度传感器采用AD590，AD590的电流输出随温度变化而变化，其线性电流输出变化为1 ⁰C/uA 1。由AD590与振荡器共同构成了检测电路，将传感器的电流输出转化为频率输出。为降低整个测量与转换电路的功耗，将频率信号(方波)变换为非常窄的脉冲信号后，通过光纤传输至主机进行处理。仪表的测量与转换部分置于装置或系统的高压侧(即可直接安装于高压带电体上，也可安装于附加的绝缘体上)，测量与转换电路的电源由硅光电池供给。

　　仪表的结构框图如图2所示。仪表的设计参数为:工频耐压42k从测温范围一40-150⁰C;测量精度<3 ⁰C;报管温度>115⁰C(可调整);温升报警>65K可调整);采样时间13min(可调整);分辨率:1⁰C。

　　3试验与可靠性分析

　　3.1试验数据

　　仪表与KYN18A-12型大电流柜配柜安装。

　　(1)工频耐压试验:主回路相间及对地42kV，1min，均未出现击穿闪络现象。

　　(2)温升试验，见表to测温仪与热电偶测得的温升误差小于2K。

　　3.2仪表的可靠性

　　为保证仪表的可靠性与实用性，采取了以下措施:

　　(1)信号采集与转换部分均采用军品元件，且整体进行电磁屏蔽，硅光电池采用航大用硅片。光纤发射管带宽1MHz(实际用仅为4kHz)，发射管的工作温度上限为125 ⁰C。