电缆接头无线无源实时在线测温方法概述

电缆接头无线无源实时在线测温方法概述

张玉龙刘丽强王建新张淑琴

（北京芳远电器有限公司北京100029）

摘要：为了规避和降低我国10kV电力系统的配电行业中事故的发生，我们研发了电缆接头无线无源在线实时测温装置，该装置是将接头的后堵盖作为载体，利用声表面波（SAW）无线通信技术进行数据传输，实现无线无源与导体接触式实时在线测温的方法，其能保证实时精确测量到电缆接头连接点的运行温度及温度变化，有效的解决了电缆接头的测温难题，从而更能保证电力系统及设备的安全性和可靠性。

关键词：电缆接头；声表面波(SAW)；在线实时测温；后堵盖；无线无源；无线通讯技术

OverviewofWirelessPassiveOnlineReal-timeCableJointTemperatureMeasurementMethod

ZhangYulong,LiuLiqiang,WangJianxin,ZhangShuqin

(BeijingFangyuanElectricCo.,Ltd,BeiJing100029,China.)

Abstract:Inordertoavoidandreducetheoccurrenceofaccidentsinthedistributionindustryof10kVpowersysteminourcountry,wedevelopawirelesspassiveon-linereal-timecablejointtemperaturemeasurementdevice,whichtakestherearblankingcapofthejointasthecarrierandutilizesthesurfaceacousticwave(SAW)wirelesscommunicationtechnologyforwirelesstransmissiontoachievewirelesspassiveandconductorcontactingreal-timeonlinetemperaturemeasurement.Itcanensurereal-timeaccuratemeasurementoftheoperatingtemperatureandtemperaturechangesoftheconnectionpointsofthecablejoint,effectivelysolvetheproblemofcablejointtemperaturemeasurementandthusbetterguaranteethesafetyandreliabilityofthepowersystemandequipment.

Keywords:cablejoint;surfaceacousticwave(SAW);onlinereal-timetemperaturemeasurement;rearblankingcap;wirelesspassive;wirelesscommunicationtechnology

0引言

随着我国城市化进程的加快，城市电网电缆化程度的广泛普及，各种箱式变电站、配电柜、开关柜等设备的大量使用，它们是电力系统输配电行业中的关键设备，它们的安全运行是保证电力系统零事故的关键，具有重要的意义。对已经发生事故的原因进行分析，可得出大多事故都是因为发热引起的，尤其是电缆接线端子的发热，现实中接线端子压接不牢或是错位、镀层脱落、接头的绝缘老化、局部放电、高压泄漏等都将引发接线端子的发热。因此，实时掌握电缆接头中接线端子的温度及温度变化对避免和降低在输配电中的电力事故尤为重要。通过对电缆接头的在线实时测温，可以及时发现故障隐患，对提高电缆接头及各种柜体的安全运行具有重要意义。

目前，市面上有很多种测温方法，主要都是针对电缆、直式接头、断路器、母线排等裸露在空气中的产品，然而，本文中的测温点是在电缆接头（可分离连接器）的内部，由于其结构及结构尺寸所限，现有的测温方法都很难满足要求，我们的经过细致彻底的分析，根据电缆接头结构而言，想实时接触式测温，温度传感器就必须置于电缆接头内部，温度传感器体积即必须要小，为了避免其局部放电、爬电就必须与外界封闭且不相干，简言之就是与外界不能有任何导线连接，那么问题来了，怎么驱动它工作呢，没有任何导线毕竟也是没有任何外接电源，没有连接线没有电源怎么能够工作呢？我们经过摸索查找，找到了声表面波（SAW）无线通信技术，将它的传感器完美的依附在电缆接头的后堵盖上，保证其能与发热点实际接触，通过多次、多点的反复试验和大量的数据分析比较，验证了该方法的安全性及有效性。

声表面波（SAW）无线通信技术由传感器、传感器天线、采集器及采集器天线组成，其中传感器及传感器天线集成在一起，全部都植入到电缆接头内部，采集器及采集器天线依附在柜体上，采集器由柜子提供电源，具体技术原理如下：

采集器信号发射：由采集器完成电信号调制，然后通过采集器天线将电磁波信号发到传感器天线上；

传感器信号激发：SAW传感器的接收天线收到电磁波信号，通过逆压电效应，在SAW传感器上产生声信号；

温度信号调制：声信号感受压电晶体热胀冷缩，把温度信息调制到声信号中，调制后的声信号经过声反射删反射后，通过压电效应，转化成电磁波信号，并且通过传感器天线发送；

采集器信号接收：采集器天线接收返回的电磁波信号，解调出温度信息。