開關柜觸頭溫度監測

電力系統中開關設備扮演著重要角色，具有配電、輸電以及電力轉換等功能，對整個電網線路實行控制、監視、測量及保護，其運行關系到電力電網安全穩定及城市供電的可靠性。

由于開關柜長期處于強電流滿負荷狀態下運行，電流流過時會導致開關柜內溫度升高，幾乎大部分的電氣設備故障都是由溫度過高而引起的。尤其是開關柜動靜觸頭、電纜接頭以及母排接點等位置受環境影響，經過長期氧化、磨損和加工工藝等原因導致連接部分產生機械松動，促使觸頭位置接觸面積的減小，引起接觸電阻的增大，使發熱現象更加明顯。如果熱量沒有及時排散出去，設備內部長期處于高溫環境，導致開關柜內設備的老化速度加快，導電體氧化程度加重，產生更多的熱量，造成惡性循環，甚至更嚴重的還能觸發電弧短路，產生火花和放電，引起重大電力事故的發生。

據報道國內出現了較多因開關柜內部溫升過高而發生火災的事故，造成了一定的經濟損失和人身傷亡，其中以母線室溫度和觸頭溫度較高引發事故較突出。國家電網相關條例指出，要定期檢查開關柜相關部位，尤其是接頭處易引起溫度升高的部位，應該在高溫和超負荷運行時，實行對開關柜溫度的監測。因此對開關柜觸頭溫度進行實時在線監測，發現開關柜內部溫度異常點，采取相應措施保障電力系統的安全可靠運行，對人們的生命和財產安全具有非常重要的。

高壓開關柜因其內部特殊構造以及運行環境，對測溫裝置要求較高且具有特殊性，具體要求如下：

1. 高壓絕緣性能。

開關柜運行在完全封閉的狹小空間內，測溫裝置在其內部監測溫度時處于高壓環境，外部接收數據的裝置處于低壓環境，如果傳輸數據的通道絕緣性達不到要求，將會發生高電壓擊穿現象而導致危險事故的發生。

2. 不影響開關柜的正常運行。

開關柜是由多個電氣設備集中在一起的組合設備，其內部的母線、斷路器、刀閘都有其相應的操動機制，所以要確保測溫裝置安裝后不會影響開關柜內部原有的運行機制。

3. 抗高電磁干擾。

高壓開關柜的實際工況是高電壓、強電流，存在強烈且復雜的電磁環境，對測溫裝置溫度監測的準確性有較大影響。

傳統熱敏電阻、示溫蠟片等溫度傳感技術較難適用，并且由于開關柜本身結構和觸頭位置等因素，工程實際中傳感器直接安裝到觸頭位置相對困難，因此工程應用中常采用旁路電纜或分支母線的溫度來間接反映觸頭位置溫度，其可靠性和準確性有待提高。

基于熒光光纖測溫的電力開關設備關鍵位置溫度在線監測裝置，以熒光光纖溫度傳感器作為溫度感知探頭植入開關設備中，具有抗電磁干擾、本質安全、易組網、靈敏度高、精確度高等優勢；在開關柜安裝熒光光纖測溫裝置，能夠監測觸頭溫度，給出了相應的數值，為提高開關柜中觸頭溫度監測可靠性和準確性提供了實際依據。