断路器触头母排温度监测

断路器光纤测温

断路器是什么

通常,断路器是安装在电源和负载单元之间的电气保护装置,以保护诸如电动机、变压器和输电线的负载单元使其免受在诸如电力传输/配电线路和私人变电设施的电路中产生的异常电流(即由例如短路和接地故障引起的大电流)的损害。断路器在正常使用状况下可以断开或闭合电路,也可以利用电动操作机构从远处断开或闭合所述输电线,并在过电流和短路时自动阻断(break)所述输电线以保护电力设施和负载单元。

断路器触头温度升高的原因和危害

高压断路器是电力系统中的重要设备,其运行的稳定性对电网的保护与控制至关重要。断路器的触头材料具有临界温度,在其长期运行过程中若触头部位接触不良或老化,会导致接触电阻变大而引起触头发热升温。当温度超过临界温度时,会引起金属材料机械强度下降,绝缘材料老化,影响其寿命。严重时甚至可能造成触头融化而产生重大人身事故。断路器在闭合时承载电流,此时动触头和静触头接触处的温度最高。当断路器的温度超过安全范围时,断路器的安全性可能会降低,甚至损坏。因此需要对断路器内部的温度进行监测,尤其需要监测断路器的触点处的温度,使用户及早发现断路器温度过高,及时采取应对措施 ,通常采用温度传感器来检测断路器的温度,因此温度传感器的可靠固定是断路器温度准确检测先决条件。目前断路器中一般包括分流器,通过分流器来测量通过断路器中的直流电流。低压配电环境下,流过断路器的电流可能较大,分流器会产生较大的热量,导致分流器温度过高。特别是当电流超过额定上限、或分流器安装不妥时,会出现分流器接触不良导致的电阻增大问题,进而使得分流器温度上升,造成断路器故障甚至火灾。

断路器触头温度监测系统

随着电气设备的不断发展,电气设备的功率在逐渐上升,相应的,电气设备的温度上升也越来越明显,因此,需要对电气设备的温度进行检测,避免引发安全事故。
相关技术中,以断路器为例,在断路器运行的过程中,工作人员可以采用以手接触断路器外表面的方式,感知断路器外表面的温度,从而根据经验确定断路器是否存在温度过高的情况。
但是,通过工作人员手动确定断路器的温度,可能无法及时发现断路器的温度过高,从而引发安全事故的问题。
目前,对断路器触头温度的监测暂无稳定可靠的成熟方法,大部分变电站中采用人工巡检的测试方法。这种人工定期巡检花费较大人力物力,影响了工作效率和电力企业的经济效益,更重要的是人工巡检不能做到对断路器触头温度进行实时监测,因此存在安全隐患。

电力系统中开关类产品在运行过程中存在发热现象,从而产生高温升,这是造成故障的主要原因。

目前,在中高压领域,如真空断路器等产生高温的电力系统中,公知的在线测温技术包含三部分 :温度传感部分、温度数据处理部分和温度数据显示部分。基于这三部分,在线测温温度的技术有 :1、热电偶测温 ;2、荧光光纤测温 ;3、红外测温 ;4、无线测温等。热电偶测温实现在线测温,结构简单,测温技术成熟,用金属导线传输信号,但缺点是绝缘困难 ;红外测温采用非接触式,绝缘简单,聚焦困难,价格昂贵,不能实现实时在线监测 ;有源无线在线测温,采用非接触式,绝缘简单,但电源解决是一个隐患,若采用电池供电,电池使用寿命有限,则需更换电池,若采用小 CT 取电,则小电流时无法获得温度信号,所以适合断路器触头母排温度监测的是荧光光纤测温、绝缘、耐高压、精确测温,符合标准。