1概述
1.1背景概述
配網(wǎng)運行設(shè)備的電纜或電纜與母排的連接處如果接觸不好或設(shè)備老化,，存在觸點高溫的安全隱患,，嚴重情況下會造成運行設(shè)備不能正常在網(wǎng)運行,，導(dǎo)致重大事故,。
傳統(tǒng)測溫技術(shù)，離線巡檢用紅外設(shè)備價格昂貴,，需要用戶定時巡檢,，人工成本高昂，且不能保障設(shè)備在線運行實時的安全性：有源在線溫度監(jiān)測設(shè)備,，采樣有源傳感器存在電池供電的安全隱患,，安裝有源傳感器，在為用戶解決問題的同時,，也帶來了安全隱患,。
相比有源溫度傳感器，基于聲表面波的溫度傳感器后續(xù)維護成本低廉,，能夠長期工作在高溫環(huán)境,，對測溫場景要求低，能夠適應(yīng)各種測試場景,。
1.2技術(shù)優(yōu)勢
基于聲表面波（SAw）器件的電纜溫度傳感器，結(jié)合無線智能讀寫裝置,，實現(xiàn)溫度信息的采集與傳輸,，電纜溫度傳感器安裝在被測點上，無需連線即可將被測點的溫度信息傳送出去,。而傳感器本身無需電源供電,，亦無需從電力裝備上取電，因而具有優(yōu)越的安全性,、可靠性和可維護性,。作為高電壓設(shè)備安全在線監(jiān)測方面一項顛覆性的技術(shù)，該技術(shù)是智能電網(wǎng)高壓設(shè)備實時溫度監(jiān)測技術(shù)上的重大突破。
產(chǎn)品的技術(shù)特點如下：
?。?）無線傳送溫度信息：
?。?）無需電池及取電裝置：
（3）無IC電路：
?。?）體積小,、重量輕、安裝簡易：
?。?）不受高溫,、高電壓、強電磁場環(huán)境影響,，可靠性高：
?。?）實時在線，測溫精度高：
?。?）工作溫度范圍寬：
?。?）工作壽命長達20年以上：
（9）安裝后幾乎終生免維護,。
拆裝式溫度傳感器提供了一種無需供電,、無需鋪設(shè)線纜、抗干擾能力強和絕緣等級高的用于電纜或母排安裝的溫度傳感器,，在結(jié)構(gòu)和絕緣工藝上實現(xiàn)了在交流200V至交流110kV電纜或母排安裝上的結(jié)構(gòu)適配和絕緣等級的適配,，極大地簡化了溫度傳感器的安裝，提高了溫度傳感器在一次設(shè)備上運行的可靠性,。
2拆裝式溫度傳感器設(shè)計實現(xiàn)說明
2.1設(shè)計概述
拆裝式溫度傳感器提供了一種無需供電,、無需鋪設(shè)線纜、抗干擾能力強和絕緣等級高的用于母排或電纜溫度測量的傳感器,。
拆裝式溫度傳感器包括基座,、聲表面波傳感器芯片、天線,、保護殼體,，聲表面波傳感器芯片和天線連接，基座設(shè)有用于安裝在平面上的螺紋孔和可拆卸安裝的電纜安裝環(huán),。傳感器設(shè)計合理,、結(jié)構(gòu)簡單，通過螺紋孔和可拆卸安裝的電纜安裝環(huán)可安裝于平面或電纜上,，適配多種情況,，能有效對配網(wǎng)設(shè)備進行監(jiān)測。
傳感器采用以上所述基于聲表面波技術(shù)的溫度傳感器芯片,，傳感器芯片焊接在PCB板卡上,。傳感器采用螺旋天線,，提供高增益射頻性能。傳感器外殼具有阻燃和高絕緣適配性,，選用環(huán)氧樹脂材料實現(xiàn),。
拆裝式溫度傳感器組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1拆裝式溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖
1—基座2—保護外殼11—傳輸天線12一聲表面波芯片
2.2部件設(shè)計說明
傳感器選用高0值的聲表面波芯片,，具有高增益性能,，其設(shè)計說明在此不做重點描述。
2.2.1保護外殼部分實現(xiàn)說明
外殼采用環(huán)氧樹脂材料實現(xiàn),，能夠?qū)崿F(xiàn)高達110kV的絕緣隔離,，本材料具有高抗沖擊性、高耐熱性及高絕緣性的特點,。高抗沖擊性能夠有效保護殼體內(nèi)芯片和PCB板卡：高耐熱性耐熱溫度高達280C,能夠適用于溫度測量應(yīng)用環(huán)境：高絕緣性能達到110kV,使電纜溫度傳感器可以安裝到不同安全等級的高壓部件上,。
2.2.2電纜安裝環(huán)實現(xiàn)說明
電纜安裝環(huán)設(shè)計為兩段式結(jié)構(gòu)，分為第一安裝環(huán)和第二安裝環(huán),，第一安裝環(huán)的一端與第二安裝環(huán)的一端通過基座緊固件固定連接,，第一安裝環(huán)的自由端與第二安裝環(huán)的自由端通過環(huán)長調(diào)節(jié)裝置拆卸安裝。通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以改變電纜安裝環(huán)的直徑尺寸,，電纜安裝環(huán)通過環(huán)長調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié),，連接狀態(tài)下的環(huán)直徑范圍為20.80mm。
電纜安裝環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2所示,。
圖2電纜安裝環(huán)結(jié)構(gòu)圖
3一電纜安裝環(huán)31一基座緊固件32一環(huán)長調(diào)節(jié)裝置
3拆裝式溫度傳感器測試報告
3.1溫度線性度對比
選取25℃,、50℃、75℃這3個溫度點,，驗證電纜溫度傳感器的線性度及穩(wěn)定性,。
在溫循箱內(nèi)進行恒溫對比測試。
在每個溫度點用溫循箱烘1h,待溫度恒定,，和溫循箱內(nèi)置的測溫傳感器進行對比,。
（1）選取25℃溫度,，在溫循箱內(nèi)運行1h,記錄溫度,。
（2）將溫度升溫至50℃,，在溫循箱內(nèi)運行1h,記錄溫度,。
（3）將溫度升溫至75℃,，在溫循箱內(nèi)運行1h,記錄溫度。
結(jié)論：通過溫循箱對比,，可以看出,，電纜溫度傳感器的一致性較好,，信號高于40dB的電纜溫度傳感器的溫度與溫循箱的溫度對比一致。在50℃時電纜溫度傳感器溫度為49.5℃,，相差0.5℃,。在75℃時，探頭穩(wěn)定溫度為74℃,，相差1℃,。考慮到測試系統(tǒng)本身的測溫精度,，認為電纜溫度傳感器可以滿足用戶精度要求,。
3.2系統(tǒng)長期運行穩(wěn)定性測試
將系統(tǒng)在同一環(huán)境下定標后，掛網(wǎng)運行約36h,。分析數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及其隨晝夜溫差的變化的特性,。圖3~5所示為長期運行趨勢圖。
圖31#長期運行趨勢圖
圖42#長期運行趨勢圖
圖53#長期運行趨勢圖
結(jié)論：在長期穩(wěn)定實驗中,，電纜溫度傳感器溫度數(shù)據(jù)一直保持一致,，溫度穩(wěn)定性和長期運行可靠性得到驗證。
4結(jié)語
綜上所述,，拆裝式溫度傳感器實現(xiàn)了對配網(wǎng)運行設(shè)備的溫度測量,，能夠快速部署到不同安裝部件上，可以具有高達110kV的絕緣隔離特性,。拆裝式溫度傳感器助力了智能配電網(wǎng)的快速部署和實施,。
拆裝式溫度傳感器能夠長時間可靠運行并保持高精度的測量精度，其應(yīng)用提高了配網(wǎng)運行設(shè)備的可靠性,，能夠為配網(wǎng)設(shè)備可靠運行保駕護航,。
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