電纜頭防爆裝置是我公司研發(fā)的立體、監(jiān)測高壓開關柜的產品，可以同時監(jiān)測電纜接觸面溫度、故障弧光信號、電纜絕緣程度。拋棄傳統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)測單一特征量的局限性和不全面性。又兼顧了監(jiān)測的必要性。
1.1開關柜溫升監(jiān)測的必要性分析：
高壓開關柜中，母線接頭、觸點開關、刀閘開關、等重要設備接頭處由于接觸電阻和長期老化的雙重作用下，容易導致接觸電阻進一步加大導致發(fā)熱、溫升嚴重。如不及時發(fā)現(xiàn)極易導致設備燒毀故障。影響供電的安全可靠性。
高壓封閉式開關柜運行中不允許打開測量溫度。傳統(tǒng)的紅外手持測溫無法做到24小時的實時監(jiān)測與報警。解決問題的關鍵是實現(xiàn)溫度的在線監(jiān)測與預警。及時排除供電隱患。杜絕事故的發(fā)生。
《公司十八項電網重大反事故措施》生技[2005]400號文件中明確指出：預防開關設備載流回路過熱定期用測溫設備檢查開關設備的接頭部、隔離開關的導電部分（重點部位：觸頭、出線座等），特別是在重負荷或高溫期間，加強對運行設備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題應及時采取措施。
在線溫度監(jiān)測對供電的安全性和可靠性，但是單純的溫度監(jiān)測無法做到全面的保護和發(fā)生事故的及時自處理。我公司創(chuàng)造性的電弧光技術引入本系統(tǒng)。達到監(jiān)測溫度和弧光的雙重作用，可以實現(xiàn)故障點的摘除。將故障控制在最小的范圍。
1.2下面就概述下弧光的必要性：
在我國，中、低壓母線短路故障中，重點設備和人員傷害主要由電弧光引起，然而，我國的大多數(shù)中低壓母線沒有設置快速母線保護，而只是采用了簡單的消弧裝置和變壓器后備保護。這些保護智能化較低，動作速度慢，往往會延長故障切除時間，從而進一步擴大設備損壞程度，甚至會引起“火燒連營”的惡性事故，沖擊變壓器一次運行，影響整個電網的安全運行。
電纜頭防爆裝置的弧光保護單元是我公司根據(jù)國內實際情況，吸收國外電弧光保護的特點，結合行業(yè)檢測及保護配置相關規(guī)程，自主研發(fā)出具有創(chuàng)新技術、具有廣泛實用性、高可靠性的新型電弧光保護系統(tǒng)。采用弧光檢測和過電流檢測雙判據(jù)原理，具有保護動作速度快、可靠性高等特點。
1.3電弧光產生的原因：
引起開關柜弧光短路故障的原因很多，一般分為以下五類
1）絕緣故障：主要是柜中絕緣材料爬距不足，未滿足加強絕緣要求，在臟污環(huán)境，天氣潮濕下發(fā)生絕緣故障。另外，由于絕緣材料材質缺陷，運行年限較長的開關柜，在強電磁場作用下絕緣老化，也可能造成絕緣損壞而導致故障。
2）載流回路不良：由于一些接頭截面不夠，緊固螺栓松動，手車柜觸頭接觸不良，在大電流流過時引起發(fā)熱，冒火進而引起相間，相對地擊穿等等。
3）外來物體的進入：如小動物（老鼠等）進入開關柜內部，或維修人員在工作完成后將工具遺留在開關柜內。
4）認為操作錯誤：如走錯間隔，誤操作，未對工作區(qū)域進行接地，未對工作區(qū)域進行驗電等。
5）系統(tǒng)方面的原因：如系統(tǒng)容量增大，接地方式改變，電纜應用增多，保護及自控裝置配置不當，系統(tǒng)諧振過電壓等。
1.4電弧光的危害
開關柜內的發(fā)生短路弧光的功率可高達100MW，電弧燃燒所產生的能量與電弧的燃燒時間及短路電流變化值呈指數(shù)倍增長，燃燒產生的高溫、高壓將會逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開關柜，高明亮的弧光和有毒氣體對人體也有巨大的傷害。要保證設備不受結構性損傷，必須盡量縮短切除時間。
以下為國外資料介紹的各種燃弧時間長短和對設備造成的損壞程度的評估：
| 燃弧時間 | 設備損壞程度 |
| 35 ms | 沒有顯著的損壞，一般可以在檢驗絕緣電阻后投入使用 |
| 100ms | 損壞較小，在開關柜再次投入運行以前需要進行清潔或某些小的修理 |
| 500ms | 設備損壞很嚴重，在現(xiàn)場的人員也受到嚴重的傷害，必須更換部分設備才可以再投入運行。 |
那么我們完成了電纜的溫度監(jiān)測和電纜的弧光監(jiān)測是不是就做到全面和呢？我司認為應該還要加入電纜的絕緣在線監(jiān)測才能實現(xiàn)電纜 和高壓開關柜體的、立體式監(jiān)測。
1.5電纜在線絕緣監(jiān)測的原理如下：
電纜絕緣在線監(jiān)測單元是一種在電力設備運行狀態(tài)下，利用系統(tǒng)運行電壓進行的電力設備特性參量的測量。測量可以是連續(xù)的，也可以是間斷的。在線監(jiān)測是一種非破壞性測量，由于測量是在設備運行過程中進行的，大大提高了試驗的真實性與有效性，有助于及時發(fā)現(xiàn)電力設備潛在的缺陷和故障。
而對于高壓電力電纜絕緣的在線監(jiān)測，目前的方法有很多種，但是各種監(jiān)測方法均有不足之處，每種都很難全面表征電纜的絕緣狀況。
我司研發(fā)電纜絕緣監(jiān)測模塊，是針對中性點不接地高壓系統(tǒng)，以監(jiān)測泄露電流、介質損耗角正切、等值電容等絕緣指標為基礎的技術手段，綜合多種監(jiān)測技術的優(yōu)點，有效地消除了諧波、傳感器零漂等帶來的測量誤差，提高了測量的精度和穩(wěn)定性。硬件上采用高精度微電流傳感器檢測高壓電力電纜的泄露電流，從電壓互感器二次側抽取電壓信號，采用整形濾波放大技術進行信號處理；軟件上綜合采用了值測量和相對值比較兩種技術，有效地解決了現(xiàn)場干擾環(huán)境下介質損耗及阻性電流的精確測量問題，具備較高的測量精度和較強的抗干擾性能。
我司全新產品電纜頭防爆裝置創(chuàng)造性在傳統(tǒng)溫度監(jiān)測的基礎上加入電弧光監(jiān)測和電纜絕緣監(jiān)測?？蛻艏瓤梢灾会槍﹄娎|的監(jiān)測又可以將整個開關柜加入溫度、電弧光監(jiān)測。達到立體、的監(jiān)測，杜絕事故的發(fā)生。
二、主要功能及特點
| 型號 | KZMGB系列 |
| 適用對象 | 3KV ~ 66KV高壓開關柜 |
| 無線測溫 | 3~12路無線測溫，監(jiān)測母排、電纜接頭溫度變化 |
| 弧光監(jiān)測 | 實時監(jiān)測柜內弧光強度數(shù)據(jù)，一旦柜內產生弧光，裝置根據(jù)組合邏輯動作 |
| 絕緣監(jiān)測 | 實時監(jiān)測電纜或過電壓保護器的絕緣情況，如有異常，告警出口立即動作 |
| 溫濕度監(jiān)測 | 實時監(jiān)測電纜室、斷路器是的環(huán)境溫度濕度 |
| 溫濕度控制 | 根據(jù)溫濕監(jiān)測數(shù)據(jù)，驅動加熱器和風機，調節(jié)柜內環(huán)境溫濕度 |
| 以太網通訊 | 具有以太網通訊功能，通訊規(guī)約為IEC104 |
| RS485通訊 | 具有RS485通訊功能，通訊規(guī)約為Modbus RTU |
| 帶電指示 | 具有三相高壓帶電指示功能 |
| 帶電閉鎖 | 1、產品概述 電力傳輸系統(tǒng)中，高壓開關柜作為其中的核心樞紐部分，起著關鍵性的作用。開關柜內的眾多接觸點會由于長期使用導致氧化腐蝕，螺栓松動等而導致接觸電阻增大，從而導致設備過熱甚至出現(xiàn)嚴重故障。因此，實行溫度在線監(jiān)測很有必要。 無線溫度檢測裝置采用無線電傳輸溫度信號，傳感器安裝在高壓設備上，與接收裝置之間無電氣連接。因此，無線測溫能解決高壓設備接點溫度不容易實時在線檢測的難題。具有的可靠性和安全性。 我公司的開關柜溫度在線檢測裝置專門設計用于高壓設備的溫度在線檢測。采用2.4GHz公共無線電頻段。溫度接收顯示單元采用大屏幕液晶顯示，溫度顯示清晰。具備標準的RS485接口，可與上位機進行通信。 2、功能及特點 u 實時監(jiān)測開關柜各個觸頭以及其他監(jiān)測點的溫度； u 采用無線方式測量，溫度探頭與主控制器之間無導線連接，抗干擾能力強； u 2.4GHz免申請無線電頻段； u 報警輸出功能（干接點）； u 針對高壓開關柜進行抗干擾優(yōu)化設計，抗干擾能力強； u 中文液晶顯示，運行狀態(tài)清晰，菜單式操作，方便易用。 u 標準的RS-485通信接口，MODBUS RTU通信規(guī)約。 3．裝置正面效果圖 4．工作原理 開關柜無線測溫裝置，采用主從式結構，可以支持多路溫度探頭（從機）。主機通過無線方式接收各個溫度探頭采集到的溫度信號，并顯示以及做報警等處理。主機提供標準RS485接口與上位機通信，傳輸溫度及報警等信號。結構如圖一所示 5、參數(shù)： 溫度測量范圍：-55℃----125℃； 精度：+-0.5℃（-20℃--80℃）； 供電：從機（1/2 AA鋰電池）主機（220V直流）； 射頻標準：2.4GHz 符合IEEE802.15.4； 6、使用環(huán)境 海拔高度：小于2000m，特殊情況下可達4000m； 主機工作環(huán)境溫度：-10℃- 60℃； 空氣相對濕度：90% (25 |
