電纜頭防爆裝置是我公司研發(fā)的立體、監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜的產(chǎn)品，可以同時(shí)監(jiān)測(cè)電纜接觸面溫度、故障弧光信號(hào)、電纜絕緣程度。拋棄傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)單一特征量的局限性和不全面性。又兼顧了監(jiān)測(cè)的必要性。
1.1開(kāi)關(guān)柜溫升監(jiān)測(cè)的必要性分析：
高壓開(kāi)關(guān)柜中，母線接頭、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、刀閘開(kāi)關(guān)、等重要設(shè)備接頭處由于接觸電阻和長(zhǎng)期老化的雙重作用下，容易導(dǎo)致接觸電阻進(jìn)一步加大導(dǎo)致發(fā)熱、溫升嚴(yán)重。如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)極易導(dǎo)致設(shè)備燒毀故障。影響供電的安全可靠性。
高壓封閉式開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行中不允許打開(kāi)測(cè)量溫度。傳統(tǒng)的紅外手持測(cè)溫?zé)o法做到24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)溫度的在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警。及時(shí)排除供電隱患。杜絕事故的發(fā)生。
《公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》生技[2005]400號(hào)文件中明確指出：預(yù)防開(kāi)關(guān)設(shè)備載流回路過(guò)熱定期用測(cè)溫設(shè)備檢查開(kāi)關(guān)設(shè)備的接頭部、隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電部分（重點(diǎn)部位：觸頭、出線座等），特別是在重負(fù)荷或高溫期間，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取措施。
在線溫度監(jiān)測(cè)對(duì)供電的安全性和可靠性，但是單純的溫度監(jiān)測(cè)無(wú)法做到全面的保護(hù)和發(fā)生事故的及時(shí)自處理。我公司創(chuàng)造性的電弧光技術(shù)引入本系統(tǒng)。達(dá)到監(jiān)測(cè)溫度和弧光的雙重作用，可以實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)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(guó)，中、低壓母線短路故障中，重點(diǎn)設(shè)備和人員傷害主要由電弧光引起，然而，我國(guó)的大多數(shù)中低壓母線沒(méi)有設(shè)置快速母線保護(hù)，而只是采用了簡(jiǎn)單的消弧裝置和變壓器后備保護(hù)。這些保護(hù)智能化較低，動(dòng)作速度慢，往往會(huì)延長(zhǎng)故障切除時(shí)間，從而進(jìn)一步擴(kuò)大設(shè)備損壞程度，甚至?xí)?ldquo;火燒連營(yíng)”的惡性事故，沖擊變壓器一次運(yùn)行，影響整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
電纜頭防爆裝置的弧光保護(hù)單元是我公司根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，吸收國(guó)外電弧光保護(hù)的特點(diǎn)，結(jié)合行業(yè)檢測(cè)及保護(hù)配置相關(guān)規(guī)程，自主研發(fā)出具有創(chuàng)新技術(shù)、具有廣泛實(shí)用性、高可靠性的新型電弧光保護(hù)系統(tǒng)。采用弧光檢測(cè)和過(guò)電流檢測(cè)雙判據(jù)原理，具有保護(hù)動(dòng)作速度快、可靠性高等特點(diǎn)。
1.3電弧光產(chǎn)生的原因：
引起開(kāi)關(guān)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(qiáng)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(zhì)缺陷，運(yùn)行年限較長(zhǎng)的開(kāi)關(guān)柜，在強(qiáng)電磁場(chǎng)作用下絕緣老化，也可能造成絕緣損壞而導(dǎo)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(dòng)，手車柜觸頭接觸不良，在大電流流過(guò)時(shí)引起發(fā)熱，冒火進(jìn)而引起相間，相對(duì)地?fù)舸┑鹊取?span lang="EN-US">
3）外來(lái)物體的進(jìn)入：如小動(dòng)物（老鼠等）進(jìn)入開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部，或維修人員在工作完成后將工具遺留在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。
4）認(rèn)為操作錯(cuò)誤：如走錯(cuò)間隔，誤操作，未對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行接地，未對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)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(yīng)用增多，保護(hù)及自控裝置配置不當(dāng)，系統(tǒng)諧振過(guò)電壓等。
1.4電弧光的危害
開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的發(fā)生短路弧光的功率可高達(dá)100MW，電弧燃燒所產(chǎn)生的能量與電弧的燃燒時(shí)間及短路電流變化值呈指數(shù)倍增長(zhǎng)，燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓將會(huì)逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開(kāi)關(guān)柜，高明亮的弧光和有毒氣體對(duì)人體也有巨大的傷害。要保證設(shè)備不受結(jié)構(gòu)性損傷，必須盡量縮短切除時(shí)間。
以下為國(guó)外資料介紹的各種燃弧時(shí)間長(zhǎng)短和對(duì)設(shè)備造成的損壞程度的評(píng)估：
| 燃弧時(shí)間 | 設(shè)備損壞程度 |
| 35 ms | 沒(méi)有顯著的損壞，一般可以在檢驗(yàn)絕緣電阻后投入使用 |
| 100ms | 損壞較小，在開(kāi)關(guān)柜再次投入運(yùn)行以前需要進(jìn)行清潔或某些小的修理 |
| 500ms | 設(shè)備損壞很嚴(yán)重，在現(xiàn)場(chǎng)的人員也受到嚴(yán)重的傷害，必須更換部分設(shè)備才可以再投入運(yùn)行。 |
那么我們完成了電纜的溫度監(jiān)測(cè)和電纜的弧光監(jiān)測(cè)是不是就做到全面和呢？我司認(rèn)為應(yīng)該還要加入電纜的絕緣在線監(jiān)測(cè)才能實(shí)現(xiàn)電纜 和高壓開(kāi)關(guān)柜體的、立體式監(jiān)測(cè)。
1.5電纜在線絕緣監(jiān)測(cè)的原理如下：
電纜絕緣在線監(jiān)測(cè)單元是一種在電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，利用系統(tǒng)運(yùn)行電壓進(jìn)行的電力設(shè)備特性參量的測(cè)量。測(cè)量可以是連續(xù)的，也可以是間斷的。在線監(jiān)測(cè)是一種非破壞性測(cè)量，由于測(cè)量是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行的，大大提高了試驗(yàn)的真實(shí)性與有效性，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備潛在的缺陷和故障。
而對(duì)于高壓電力電纜絕緣的在線監(jiān)測(cè)，目前的方法有很多種，但是各種監(jiān)測(cè)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(cè)模塊，是針對(duì)中性點(diǎn)不接地高壓系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)泄露電流、介質(zhì)損耗角正切、等值電容等絕緣指標(biāo)為基礎(chǔ)的技術(shù)手段，綜合多種監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，有效地消除了諧波、傳感器零漂等帶來(lái)的測(cè)量誤差，提高了測(cè)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(cè)高壓電力電纜的泄露電流，從電壓互感器二次側(cè)抽取電壓信號(hào)，采用整形濾波放大技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理；軟件上綜合采用了值測(cè)量和相對(duì)值比較兩種技術(shù)，有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)干擾環(huán)境下介質(zhì)損耗及阻性電流的精確測(cè)量問(wèn)題，具備較高的測(cè)量精度和較強(qiáng)的抗干擾性能。
我司全新產(chǎn)品電纜頭防爆裝置創(chuàng)造性在傳統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上加入電弧光監(jiān)測(cè)和電纜絕緣監(jiān)測(cè)?？蛻艏瓤梢灾会槍?duì)電纜的監(jiān)測(cè)又可以將整個(gè)開(kāi)關(guān)柜加入溫度、電弧光監(jiān)測(cè)。達(dá)到立體、的監(jiān)測(cè)，杜絕事故的發(fā)生。
二、主要功能及特點(diǎn)
| 型號(hào) | KZMGB系列 |
| 適用對(duì)象 | 3KV ~ 66KV高壓開(kāi)關(guān)柜 |
| 無(wú)線測(cè)溫 | 3~12路無(wú)線測(cè)溫，監(jiān)測(cè)母排、電纜接頭溫度變化 |
| 弧光監(jiān)測(cè) | 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)柜內(nèi)弧光強(qiáng)度數(shù)據(jù)，一旦柜內(nèi)產(chǎn)生弧光，裝置根據(jù)組合邏輯動(dòng)作 |
| 絕緣監(jiān)測(cè) | 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜或過(guò)電壓保護(hù)器的絕緣情況，如有異常，告警出口立即動(dòng)作 |
| 溫濕度監(jiān)測(cè) | 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)加熱器和風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 |
| 以太網(wǎng)通訊 | 具有以太網(wǎng)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(chǎn)品概述 電力傳輸系統(tǒng)中，高壓開(kāi)關(guān)柜作為其中的核心樞紐部分，起著關(guān)鍵性的作用。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的眾多接觸點(diǎn)會(huì)由于長(zhǎng)期使用導(dǎo)致氧化腐蝕，螺栓松動(dòng)等而導(dǎo)致接觸電阻增大，從而導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱甚至出現(xiàn)嚴(yán)重故障。因此，實(shí)行溫度在線監(jiān)測(cè)很有必要。 無(wú)線溫度檢測(cè)裝置采用無(wú)線電傳輸溫度信號(hào)，傳感器安裝在高壓設(shè)備上，與接收裝置之間無(wú)電氣連接。因此，無(wú)線測(cè)溫能解決高壓設(shè)備接點(diǎn)溫度不容易實(shí)時(shí)在線檢測(cè)的難題。具有的可靠性和安全性。 我公司的開(kāi)關(guān)柜溫度在線檢測(cè)裝置專門設(shè)計(jì)用于高壓設(shè)備的溫度在線檢測(cè)。采用2.4GHz公共無(wú)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(biāo)準(zhǔn)的RS485接口，可與上位機(jī)進(jìn)行通信。 2、功能及特點(diǎn) u 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜各個(gè)觸頭以及其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度； u 采用無(wú)線方式測(cè)量，溫度探頭與主控制器之間無(wú)導(dǎo)線連接，抗干擾能力強(qiáng)； u 2.4GHz免申請(qǐng)無(wú)線電頻段； u 報(bào)警輸出功能（干接點(diǎn)）； u 針對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行抗干擾優(yōu)化設(shè)計(jì)，抗干擾能力強(qiáng)； u 中文液晶顯示，運(yùn)行狀態(tài)清晰，菜單式操作，方便易用。 u 標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫裝置，采用主從式結(jié)構(gòu)，可以支持多路溫度探頭（從機(jī)）。主機(jī)通過(guò)無(wú)線方式接收各個(gè)溫度探頭采集到的溫度信號(hào)，并顯示以及做報(bào)警等處理。主機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)RS485接口與上位機(jī)通信，傳輸溫度及報(bào)警等信號(hào)。結(jié)構(gòu)如圖一所示 5、參數(shù)： 溫度測(cè)量范圍：-55℃----125℃； 精度：+-0.5℃（-20℃--80℃）； 供電：從機(jī)（1/2 AA鋰電池）主機(jī)（220V直流）； 射頻標(biāo)準(zhǔn)：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(dá)4000m； 主機(jī)工作環(huán)境溫度：-10℃- 60℃； 空氣相對(duì)濕度：90% (25 |
