作為電力系統中直接向10kV配電網(wǎng)分配電能的電氣設備，10kV高壓開(kāi)關(guān)柜長(cháng)期通過(guò)較高的負荷電流，有部分高壓開(kāi)關(guān)柜甚至長(cháng)期通過(guò)高達4000A的電流。如此高的工作電流，再加上高壓開(kāi)關(guān)柜內部各插頭(接頭)發(fā)生位置偏移、動(dòng)靜觸頭等發(fā)生松動(dòng)、用料不良等原因導致的接觸不良進(jìn)而致使電阻增大，最終使得10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內部發(fā)熱嚴重。在國家相關(guān)規范中，對于10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內部溫度有明確的規定，一旦超過(guò)了溫度允許值，就有可能導致10kV高壓開(kāi)關(guān)柜的運行事故。因此，采取一種有效的在線(xiàn)測溫技術(shù)來(lái)對10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內部溫度進(jìn)行準確的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測，是十分有必要的。

10KV高壓開(kāi)關(guān)柜熒光光纖在線(xiàn)測溫的特點(diǎn)

10KV高壓開(kāi)關(guān)柜由于設備結構以及運行方面的具體要求，其在線(xiàn)測溫技術(shù)有以下特殊性：

非接觸式的測溫技術(shù)難以滿(mǎn)足要求

以當前應用較多的XGN型及KYN型開(kāi)關(guān)柜為例，其內部包含斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、CT以及電纜頭等電氣元件。為避免因積污和受潮引起污閃事故，同時(shí)也為了避免小動(dòng)物誤人造成短路，XGN型開(kāi)關(guān)柜內部的導電部位都進(jìn)行了絕緣熱縮包封，即開(kāi)關(guān)柜內部需要進(jìn)行測溫的部位幾乎都被絕緣體包裹，使得紅外測溫技術(shù)難以發(fā)揮作用。

測溫裝置需要進(jìn)行高壓絕緣

10kV高壓開(kāi)關(guān)柜正常運行狀態(tài)下，其額定電壓為10kV, 測溫裝置必須裝設于測溫點(diǎn)的帶電設備上，而溫度信號的接收裝置則在開(kāi)關(guān)柜的柜體上或者柜體外，這就意味著(zhù)測溫裝置與接收裝置之間要進(jìn)行高壓隔離，同時(shí)還不能對開(kāi)關(guān)柜內部電氣元件的安全距離造成影響。這可以說(shuō)是開(kāi)關(guān)柜測溫技術(shù)應用于實(shí)踐需要解決的首要問(wèn)題，也是影響在線(xiàn)測溫技術(shù)發(fā)展的重要原因。

不能影響到開(kāi)關(guān)柜內部原有電氣元件的性能

10kv高壓開(kāi)關(guān)柜內部很多電氣元件都需要根據運行方式來(lái)進(jìn)行相應的分合操作，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等。這就要求在線(xiàn)測溫裝置的安裝與工作不能對開(kāi)關(guān)柜內部原有電氣元件的工作性能造成影響。

要能適應開(kāi)關(guān)柜內部惡劣的工作環(huán)境

由于目前應用的10 kV高壓開(kāi)關(guān)柜都為全密封結構，開(kāi)關(guān)柜內部通風(fēng)不佳，溫度較高;再加上高壓開(kāi)關(guān)柜的工作電流都在數千安培，又處于變電站這種電磁干擾較為嚴重的環(huán)境中，因此要求在線(xiàn)測溫技術(shù)要具有良好的抗干擾能力，能保證測溫數據的可靠性。

10kV高壓開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)測溫技術(shù)研究現狀

紅外測溫法

作為一種典型的非直接接觸測量方法，紅外測溫技術(shù)的組成單元包括紅外探測儀、光學(xué)系統、信號放大裝置以及信號處理、顯示輸出等部分。紅外探測儀能將人射的紅外輻射轉換為電信號，該電信號經(jīng)放大及處理后，即轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。目前紅外測溫儀現場(chǎng)使用十分方便，還具有拍照和自動(dòng)尋找最高溫度點(diǎn)等擴展功能，在電力行業(yè)應用非常廣泛。但對于 10 kV開(kāi)關(guān)柜而言，由于紅外光路會(huì )受到開(kāi)關(guān)柜內部元件及絕緣體的遮擋，難以準確測量被測元件的溫度值，也無(wú)法對其進(jìn)行校正，因此通用性較差，只能用于早期10 kV開(kāi)關(guān)柜溫度的監測，而不能用于目前廣為使用的全封閉式金屬開(kāi)關(guān)柜」。

無(wú)線(xiàn)測溫法

無(wú)線(xiàn)測溫法是一種新型的測溫方法，它一般由分散式測溫裝置、溫度信息接收裝置以及數據處理系統3部分組成。其中，分散式測溫裝置直接安裝于各個(gè)測溫點(diǎn)，而溫度信息接收裝置的放置地點(diǎn)與開(kāi)關(guān)柜之間要有一定的距離，兩者之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸的方式進(jìn)行通信，從而實(shí)現了高壓的隔離與絕緣。此種方法能夠解決紅外測溫技術(shù)在全封閉式金屬開(kāi)關(guān)柜中應用的局限性，但同時(shí)也存在一定的問(wèn)題。最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是分散式測溫裝置工作穩定性問(wèn)題，由于該裝置的電源一般為電流感應式電源，其能量大小隨電力負荷的變化而改變，在電力負荷曲線(xiàn)變化很大的情況下，其能量也會(huì )有很大幅度的改變，這樣就會(huì )造成測溫裝置時(shí)常出現供電不足的現象。

光纖測溫法

光纖測溫技術(shù)作為一種新興的測溫技術(shù)，具有十分廣闊的應用前景。其最大特點(diǎn)就是可以對開(kāi)關(guān)柜內部電氣元件(如母排、動(dòng)力電纜的接頭等部位)進(jìn)行“零距離"的溫度監測。由于光纖的特性，其既不會(huì )受到復雜電磁環(huán)境的影響，也不會(huì )對開(kāi)關(guān)柜內部原有電氣元件的特性造成影響，具有在高電壓、強輻射和腐蝕以及強電磁干擾等惡劣環(huán)境下不間斷連續測溫的優(yōu)異性能，這是其他測溫技術(shù)所無(wú)法比擬的，因此十分適合10 kV 高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度測量。