无线测温系统应用在电缆接头

《电气技术》2019年第5期福州大学电气工程与自动化学院的研究人员林晨炯、林珍、吴雅琳发表文章，由于电力电缆接头绝缘材料不好、接触电阻过大或制作工艺不达标等原因，会引起电缆接头温度过高，造成电缆接头处绝缘老化甚至击穿，所以使用温度传感器在易发热的节点上来测量温度变化，预防事故的发生还是很重要的。

随着我国经济发展迅速，不管是人们的生活用电还是生产用电需求都是越来越大的，电力电缆作为城市内传输电能的主要通道，平均每年以35%的增量快速发展。电缆故障往往是由接头引起，而6～10kV的配电电缆每隔300～500m中就有一个接头。因此，电缆接头在庞杂的配电网络中不计其数，存在的安全隐患不可小觑。绝缘水平下降往往是电力电缆接头出现故障的主因。

对于电缆接头温度监测是电力行业中长久以来就比较关注的话题，但是之前的传统测温方式周期长、效率低、不便于管理，并且很多的测温方式不能达到24全天候的监测，所以 无线测温 系统就应运而生，来和小编一起了解下测温方式吧。

测温系统以有无电源来划分，主要有有源测温和无源测温两类。

1 有源无线测温

有源测温法是指将温度传感器与无线通信技术结合，温度传感器对发热点进行测量，将测得的温度信号通过无线芯片传输到终端监测设备，终端监测设备接收温度信号转换成温度信息显示出来。

常见的温度传感器有数字温度传感器、热电阻、热敏电阻等。有源测温法可直接监测电缆接头温度变化，具有成本低、无需布线、稳定性好以及实现温度信号的无线传输等优点，但温度传感器需要电池或者小CT取能供电才能工作。

泰恩科技自主研发有源测温传感器TN-TS4，大容量电池供电，可用于没有在线取电条件的场合，如：电机测温，空压机测温等。

2 无源无线测温

无源测温技术采用声表面波传感技术。声表面波传感器原理：当被测对象温度变化时，元器件谐振频率随之发生变化，通过对谐振频率的测量得出被测对象的温度。声表面波温度传感器的核心部件是声表面波谐振器，其结构如图所示，分延迟线型和谐振型两类。

声表面谐振器采用法布里一珀罗谐振腔。测温时，压电基片沿面产生声表面波，温度一旦变化，声阻抗便无法连续，进而产生声波反射，如此便在叉指换能器和反射栅的腔体内形成谐振。受温度影响，谐振的频率会发生改变。因此，只需测得变化的谐振频率，就可通过算式算出被测对象的温度。

通过合理选择叉指换能器的尺寸、压电基片材料与切向，可使温度系数的高阶项接近于零，则温度与谐振频率呈近似线性关系。

声表面波传感器具有无源、免维护、体积小、成本低等优点，常用于高压开关柜温度监测和高压输电电缆接头温度监测。

泰恩科技自主研发无源无线传感器TN-TS3H是首款将传统捆绑式与感应取电完美结合的产品，不仅解决有缘表带取电难寿命短的问题，还解决了圆形卡环传感器使用单一的问题，完成多工矿多环境下的设备温度的在线监测。同时结合无线通讯的方式完成快速精准数据传输，适合任何形式的开关柜，输电导线在线监测。

无源无线传感器TN-TS5模块外壳采用高强度防火工程塑料，内部加注专用胶，并用超声波焊接而成，拥有优秀的绝缘、防水、防气、防腐能力。且体积小(L×W：30×23mm)，其厚度低于13 mm，适合方便安装在各种器件上。

本文通过对电缆接线头测温方式等做了一些详细的介绍，电力设备温度监测可以达到预防事故的发生。