基于無線通信的煤礦高壓開關(guān)柜在線測溫系統(tǒng)研究

許召亞

（煤炭工業(yè)合肥設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230041）

高壓開關(guān)柜在煤礦電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電和電能變換過程中，進(jìn)行相應(yīng)的開合、控制和保護(hù)。高壓開關(guān)柜通常由斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器、避雷器、母線等以及相應(yīng)的量測裝置、控制裝置、保護(hù)裝置、監(jiān)測診斷裝置、信號裝置等組裝構(gòu)成[1]。煤礦高壓開關(guān)柜長期運(yùn)行在高電壓、大電流、強(qiáng)磁場的惡劣環(huán)境中，電氣接頭部分如斷路器觸頭、母排接點、電纜接頭等易出現(xiàn)表面氧化、磨損現(xiàn)象[2]。開關(guān)柜封閉式構(gòu)造的特點使其散熱條件較差，當(dāng)大電流通過這些部位時，容易出現(xiàn)溫升過熱現(xiàn)象，威脅礦井供電安全[3]。隨著煤礦供電系統(tǒng)的迅速發(fā)展，高壓開關(guān)柜溫度在線實時監(jiān)測對提高礦井供電系統(tǒng)的安全性和可靠性具有重要意義。目前，常見的高壓開關(guān)柜溫升在線監(jiān)測方法包括紅外線測溫、光纖和半導(dǎo)體傳感器測溫等?？紤]到開關(guān)柜動靜觸點位置狹小和成本優(yōu)勢等因素，文章提出一種基于開放頻段無線通信技術(shù)的煤礦高壓開關(guān)柜在線測溫系統(tǒng)，現(xiàn)針對其系統(tǒng)架構(gòu)、軟硬件設(shè)計進(jìn)行重點介紹。

1 總體架構(gòu)

在線測溫系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 在線測溫系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

高壓開關(guān)柜的柜內(nèi)接頭和觸頭由于制造工藝不合格、運(yùn)行損壞導(dǎo)致的接觸電阻變大，當(dāng)流過負(fù)荷電流時，尤其是在短路故障情況下極易產(chǎn)生過流過熱現(xiàn)象，從而引發(fā)安全生產(chǎn)事故[4]。由于斷路器動觸頭要經(jīng)常進(jìn)行拉動操作，傳感器較為困難，測溫系統(tǒng)主要針對ABC三相靜觸頭、電纜出線觸頭以及母線連接處進(jìn)行監(jiān)測。……