無源無線測溫方式有哪幾種?各有什么優(yōu)缺點
電力系統(tǒng)的高壓開關柜、環(huán)網柜、高壓線纜接頭、刀閘開關等重要設備,在長期運行中可能出現設備老化,表面氧化、腐蝕、設備松動等問題。另外在長期高負荷運行中,開關的觸點和母線連接等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱,由于這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測,設備的運行條件越來越惡劣,容易溫度異常引起燒毀等設備事故的概率大大增加,如何在危險發(fā)生的早期就能監(jiān)測到異常避免危險的發(fā)生就成了電力設備管理者首要思考的問題。而電力行業(yè)由于其電氣特性,常見的有源溫度監(jiān)測設備往往無法達到效果甚至引發(fā)更多的問題,無源無線測溫成了結束目前僵局最好的溫度監(jiān)測方式。
一、無源無線測溫有以下幾種主要方式:
1、CT感應取電
CT感應取電無源無線測溫包括有電磁場感應取能模塊、電源管理模塊、儲能模塊、單片機、溫度傳感器、信號調理模塊和無線收發(fā)模塊;其中電磁場感應取能模塊由坡莫合金軟磁材料所制;電磁場感應取能模塊、電源管理模塊和儲能模塊構成供電單元,維持單片機、信號調理模塊和無線收發(fā)模塊的正常工作。
CT感應取電無源無線測溫傳感器體積小、結構簡單易用、能耗低、取電效能高且不需要外加電源,可以長期穩(wěn)定工作,廣泛用于發(fā)電廠、變電站及大型工礦企業(yè)的輸配電系統(tǒng)中的導電觸頭、變壓器進出線接點、中壓柜電纜接頭或動靜觸臂、低壓柜抽屜一次接插處斷路器出線、連接端頭和母線測溫,為輸配電系統(tǒng)提供一種新型、可靠、實用的無線測溫裝置。
2、聲表面波SAW技術
SAW技術,技術比較先進。但由于裝置本身需要一個外置的彈簧天線用于接收能量及接、發(fā)數據,所以在高壓環(huán)境中存在局部放電等隱患。多年來的使用經驗告訴我們聲表面波的可靠率還需要提高。目前比較好的廠家的數據可靠率也就在百分之七十左右。相對于CT取電技術,聲表面波依然存在安裝的問題,甚至比CT取電安裝模式還要困難。主要是因為天線安裝復雜。
3、RFID測溫
RFID溫度監(jiān)測系統(tǒng)的實現方式是:在超高頻的RFID芯片中加入溫度傳感器,定制適應各類環(huán)境的電子標簽粘貼于電力輸送高壓變電及中低壓配電設施關鍵節(jié)點易發(fā)熱部件表面,或內嵌于導體接頭內,采用帶有安卓系統(tǒng)的RFID超高頻讀寫器實時讀取電子標簽中溫度數據并實行解析,按實際需要監(jiān)控的溫度值設定警戒線,到溫度高于或低于警戒線時發(fā)出聲光報警、拍照、并將信息傳輸到云端系統(tǒng),提醒電力維護人員進行跟進操作。
4、電場感應取電測溫
電場感應取電測溫依靠電壓產生的電場獲取能量。有高壓就能工作。但缺點就是:為了確保獲取的能量足夠大,需要足夠大的電容(也就是說體積無法小巧),安裝后會影響到開關柜等高壓設備的電場分布。
二、幾種主要無源無線測溫的性能優(yōu)勢對比
性能指標 | RFID溫度傳感器 | SAW聲表面波 | CT感應取 |
穩(wěn)定性 | 高 | 低 | 高 |
一致性 | 高 | 低 | 高 |
測溫精度 | ±1℃ | 不保證 | ±0.5℃ |
抗干擾性 | 強 | 差 | 強 |
免電池 | 射頻能力取電 | 電磁感應取電 | CT取電 |
數據可靠性 | 數字通訊可靠性高 | 模擬通訊易受干擾 | 數字通訊可靠性高 |
免維護性 | 高 | 弱 | 高 |
適用性 | 適用高壓大電流場景 | 適用高壓大電流場景 | 電流不宜過大及過小 |
山東正瑞ZRDTS-6 無源無線溫度傳感器通過電磁感應原理從一次取電,開關柜一次電流大于5A時,進入正常工作狀態(tài)。無需電池,免除高溫下電池放電時發(fā)生無法控制的熱量噴發(fā)而發(fā)生爆炸的隱患;
ZRDTS-6無源無線測溫傳感器采用美國TI公司新研發(fā)的無線收發(fā)芯片及數字集成芯片,功耗小,信號強,體積小,精度高,安裝適應性高,耐高溫使用壽命長,被廣泛應用于高壓電傳輸行業(yè),如鋼鐵、電力、采礦、化工等領域。
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