机构箱无源带拐弯伸缩式探头的加热板检测装置

机构箱无源带拐弯伸缩式探头的加热板检测装置

叶偲

广西电网有限责任公司北海供电局 广西北海 536000

摘要：电力系统220V及以上电压等级的变电站一般均采用户外敞开式布置，尤其一些地区冬季寒冷潮湿，端子箱、机构箱内容易产生凝霜、结冰现象，严重时会造成电力设备的误动或拒动，对电力系统安全运行造成严重隐患。因此端子箱、机构箱内加热驱潮装置是否能正常运行对设备是否安全起到很重要的作用，但是传统的检查方法需要逐个开启机构箱、端子箱门，工作量巨大，耗费大量时间。给电力系统变动运行人员造成不便。为了改善这一现状，文章针对机构箱无源带拐弯伸缩式探头的加热板检测装置展开了研究，以供参考。

关键词：机构箱；无源带拐弯伸缩式探头；加热板检测装置

1概述

变电站机构箱常年处在户外，日晒雨淋。在每年11月至次年2月，机构箱内湿度大，潮气多，密封不严，给机构箱及二次设备带来了非常大的安全隐患，湿度大的气体在遇到温度低的机构箱外壳时凝露成水珠，箱内的空气湿度，是指空气中的含水量与相同温度下的空心中含水量饱和值得比值，这个比值越小，说明空气越干燥，反之，说明空气越潮湿。端子排受潮的缺陷也经常出现，特别是凝露严重的时候，将会形成水滴，严重威胁电网设备安全。

目前变电站检查端子箱、机构箱内加热驱潮装置均为一直处于工作状态，不仅浪费电能且严重影响加热器的寿命。另外检查加热器是否工作正常的手段均为逐个开启箱门使用眼看、手摸、万用表量的方法进行，不但工作量大，并且容易造成烫伤或触电的危险。

针对上述问题，项目组通过以往的经验与实际经验，研发了一种机构箱无源带拐弯式探头的加热板检测装置，装置只需对准加热板便能测出加热板温度，确定其是否正常工作，提高检查作业效率，保障作业人员安全。本装置体积小、精度高、携带方便，效果显著，可彻底解决机构箱加热板的检测问题。更长更深度拐弯式测量温度，LCD显示清晰，显示精度是0.1.误差2℃。

2.项目的执行情况

（1）第一阶段：2020年06月-2020年07月，主要对变电站端子箱工作环境进行调研，确定加热板的位置及应用场景，进行了项目策划与总体设计。

（2）第二阶段：2020年07月-2020年08月，开展对无源拐弯式探头进行研究，确定制作方案，选择合适的材质，对其进行加工研制。

（3）第三阶段：2020年08月-2020年09月，开展对加热板温度测量数据的检测，研发数模转换模块，完成显示模块设计、连接模块设计等。

（4）第四阶段：2020年09月-2020年10月，开展了整体模块设计，根据设计制作初步样本，对样本进行试用，完善其功能，做出最终产品。

（5）第五阶段：2020年10月-2020年11月，开展机构箱无源带拐弯式探头的加热板检测装置试用，进行项目验收工作，完成验收资料。

3.项目主要研究内容

3.1无源拐弯式探头的研制

研究与制作无源拐弯式探头，基于机构箱内复杂的工作环境，以及在变电站机构箱运行过程中，打开机构箱后因温度变化等因素，不能确定加热板是否正常工作或已损坏，在正常情况下巡视人员用手背去靠近加热板看是否有热量，在触碰的时候经常会出现烫伤手背的情况，也存在触电不安全风险。经过长期工作总结与方案的可行性分析，设计可随意弯曲测温探头，其准确抵触在加热板上，从而得到准确的测量数据。

3.2温度传感器的研究

能直接读出被测温度，可以把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理，是模/数转换器件，而且读或写DS1820信息仅需要单线接口，使用非常方便,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~ 12位的数字值读数方式，以AT89S52系列单片机为例，开始八位是产品类型的编码，接着是每个器件的唯一的序号，共有48位，最后8位是前而56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。

3.3A/D转换模块的研发

当模拟电压Vi加到V/F的输入端，便产生频率F与Vi成正比的脉冲，在一定的时间内对该脉冲信号计数，时间到，统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi，从而完成A/D转换。

4.解决的关键问题

（1）在变电站机构箱运行过程中，打开机构箱后因温度变化等因素，不能确定加热板是否正常工作或已损坏？

在机构箱运行中，由于箱内线路负责，一般测温工具难以伸入其中对加热板进行准确测温，因此项目装置设计无源拐弯式探头，可以应对复杂的工作环境，通过对装置进行弯曲，使其适应机构箱内复杂的环境，使装置探头准确抵触在加热板上，从而得到准确的测量数据。

（2）正常情况下巡视人员用手背去靠近加热板看是否有热量，在触碰的时候经常会出现烫伤手背的情况，也存在触电不安全风险？

机构箱内加热板测温无专用工具，在一般情况下，判断加热板是否正常工作，巡视人员直接用手触摸，靠人体来感受温度的大小，这样粗略的去判断，无精准的数据，这样的检测方法既无科学的依据，无准确的判断，而且易对人手造成烫伤，甚至会出现触电的危险。项目装置设计拐弯式探头与数据显示模块，避免了人手直接触摸，而且可以准确得到测试数据，对检修人员提供准确信息，可对其有进一步的判断，提高工作效率。

参考文献

1. 曾祥智. 户外端子箱和机构箱防潮监控系统的设计与研发[D].华南理工大学,2017.

[2]廖振.利用相似度分析方法缩短变电站端子箱、机构箱内驱潮装置故障排查时间[J].电气开关,2020,58(01):81-85.

[3]薛静.户外35kV开关机构箱低温报警装置的研制与应用[J].电世界,2020,61(08):42-43.