高压开关柜温升原因及测温
2022-07-28 11:14
高压开关柜作为电力系统中不可或缺的重要设备，其运行状态直接关系到电网的安全与稳定。然而，在实际运行中，高压开关柜常常面临温升过高的问题，这不仅会影响设备的性能，还可能引发故障甚至安全事故。因此，深入分析高压开关柜温升的原因，并采取有效的测温手段进行监测，对于保障电力系统的正常运行具有重要意义。
1. 负荷电流过大
高压开关柜在运行过程中，若负荷电流超过其设计额定值，将导致设备内部产生大量热量，从而引发温升。特别是当负荷电流超过开关额定电流的75%时，温升现象尤为明显，远远超出标准要求。
2. 不同金属的膨胀效应差异
高压开关柜内部包含多种金属材料，如钢制螺栓、铜质和铝质母线等。这些材料在温度变化时具有不同的膨胀系数。当设备运行时，负荷电流和温度的变化会导致不同金属之间产生膨胀和收缩的差异，进而引发蠕变现象。蠕变会导致接触面位置错开，形成微小空隙并发生氧化，增大接触电阻，形成恶性循环，进一步加剧温升。
3. 连接部位紧固螺栓压力不当
部分安装或检修人员在导体连接时，错误地认为连接螺栓拧得越紧越好。然而，对于铝质母线等弹性系数较小的材料，当螺母压力达到临界值时，继续增加压力会导致接触面变形隆起，反而减少接触面积，增大接触电阻，影响导体的接触效果，进而引发温升。
4. 导体材料电导率不满足要求
导体材料的纯度直接影响其电导率。若导体原材料纯度不够，电导率将无法满足要求，导致电流传输过程中产生更多热量，引发温升。
5. 其他因素
除了上述主要原因外，高压开关柜温升还可能受到其他因素的影响，如安装检修工艺不当、母线接触表面处理不到位、设备老化、布线和连接不合理等。这些因素都可能导致接触电阻增大，进而引发温升。
高压开关柜测温方法
为了有效监测高压开关柜的温升情况，及时发现并解决问题，需要采用科学合理的测温方法。目前，常用的测温方法主要包括以下几种：
1. 红外热成像法
红外热成像法是一种非接触式的测温方法，通过红外热像仪捕捉目标表面的红外辐射，将其转化为温度分布图像。该方法适用于大范围的温度检测，并且可以实时监测多个位置的温度变化。然而，由于开关柜的密闭性，红外成像仪无法直接透过柜门测量内部设备温度，因此在实际应用中受到一定限制。
2. 接触式无线温度传感器法
接触式无线温度传感器法是一种常见且可靠的高压开关柜测温方法。通过将接触式传感器安装在开关柜内部或关键部位，直接接触到待测物体表面，实时获取物体表面的温度数据。常见的接触式传感器包括热电偶、热敏电阻等。该方法具有精确度高、响应速度快等优点，适用于对特定位置或特定部件进行精确监测。
3. 光纤光栅传感器法
光纤光栅传感器法是一种基于光纤传感技术的测温方法。它利用光纤中的光栅结构来实现温度的测量和监测。通过在高压开关柜内部布设光纤光栅传感器，可以实时获取不同位置的温度信息。该方法具有高精度、抗电磁干扰能力强等优点，适用于对多点温度进行连续监测。
4. 红外线测温法
红外线测温法是一种手持式温度测量工具，适用于快速、非接触式的高压开关柜温度检测。通过瞄准目标表面，使用红外线测温可以迅速获取该位置的表面温度值。该方法操作简单、测量速度快，但受限于测量距离和角度，可能无法准确反映设备内部的真实温度情况。
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