森思特科技推出無線溫度傳感器——電力無線采集系統
電力系統正向著大電網高可靠性、高自動化水平的方向迅猛發展。對電網運行自動化、智能化的監控水平已成為國內外高度重視的關鍵問題。隨著社會用電量的日益增加,承載著大負荷輸送任務的高壓電氣設備如變壓器、互感器、高壓開關柜、室外刀閘等電力負載也在迅速增加。電網中眾多高壓電氣設備本身、設備之間的聯接點是電力輸送最薄弱環節,這個薄弱環節的實質問題就是聯接點發熱。隨著負荷的增大,導致聯接點發熱并形成惡性循環:溫升、膨脹、收縮、氧化、電阻增大、再度升溫直至釀成事故。因此,電力系統不惜人力、財力,采取多種措施監測高壓聯接點的溫升。據國家電力安全事故通報統計,我國每年僅發生在電站的電力事故,40%是由高壓電氣設備過熱所致。因此監測高壓設備聯接點溫升是杜絕此類事故發生的關鍵,實現溫度在線監測是保證高壓設備安全運行的重要手段。
RCW-II無線系統是專門設計用于高壓帶電體的運行溫度實時監測,該系統采用前沿的ZigBee組網技術設計,國內首次研制,實現了高壓帶電體溫度遠距離遙測。本產品密封性能良好,室內外均可安全使用。 系統具有低功耗、等電位測量、數據無線傳輸、精度高、響應速度快、操作靈活、組網方便等優勢。
3-1 GRCW-II無線測溫技術特點
1. 采用2.4G頻段,工作在2400~2483.5MHz(ISM)頻段。
2. 直接序列擴頻(DSSS),抗干擾能力更強。
3. 采用ZigBee技術,符合IEEE802.15.4標準。
4. 溫度傳感器采用LTCC內置天線,體積最小。
5. 極低的傳感器耗電,電池壽命:>5年。
6. 高達65535個無線傳感器編址。
7. 自動傳感器識別,無連線,安裝簡便。
8. 傳輸距離:小于300米。
用于高壓設備接點運行溫度監測的技術主要有紅外測溫、光纖測溫和無線測溫,下面對三種測溫技術進行比較:
3-2 無線測溫與光纖測溫的比較
光纖溫度傳感器采用光導纖維傳輸溫度信號,光導纖維具有優異的絕緣性能,能夠隔離開關柜內的高壓,因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關柜內的高壓觸點上,準確測量高壓觸點的運行溫度,實現開關柜觸點運行溫度的在線監測。然而,用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染,將導致光纖沿面放電。這使得光纖測溫系統用于室外開關設備的測溫應用受到限制。
無線測溫系統采用電磁波傳輸信號,傳感器直接安裝在高壓設備上,溫度測量準確,可以徹底解決電氣絕緣問題,無線測溫系統的特點是不受氣候環境的影響,可以測量室內外任何高壓帶電體有溫度事故隱患點的溫度。
3-3 無線測溫與紅外測溫的比較
紅外測溫為非接觸式測溫,但極易受環境灰塵及周圍的電磁場影響,因為高壓設備一般環境灰塵比較大,當紅外測溫頭被灰塵遮蓋后,溫度測量值急劇變化,常常正常的溫度突然顯示幾百度,進而報警。
另外開關柜內的空間非常狹小,無法安裝紅外測溫探頭(因為探頭必須與被測物體保持一定的安全距離,并需要正對被測物體的表面),而無線測溫系統卻不受開關柜體結構的限制。
四 高壓開關柜射頻無線測溫系統結構
通過連續監測高壓開關柜內觸點或電纜接頭的運行溫度,可確定觸點和接頭處的過熱程度,當發生超溫或溫度變化率越限時,系統能夠及時發出預警指示。實現這一功能,采用GRCW-II無線測溫系統是最佳的解決方案。
GRCW-II系統采用一臺中心監測計算機,通過RS485工業總線,連接GRCW-II無線式溫度監測儀,每臺GRCW-II都具有一個RS485接口,在無中繼器的情況下,多達128個GRCW-II無線式溫度監測儀可組成一個無線遙測網絡,每臺GRCW-II無線式溫度監測儀相當于一個無線接入點,它可接入6-18只無線溫度傳感器(戶外空曠地域可以接入32到64只),系統的中心計算機在線監測所有GRCW-II無線式溫度監測儀所測量的溫度,下圖顯示了無線溫度遙測網絡的組成。
五 無線射頻溫度傳感器
5-1 溫度傳感器工作原理
GRCW-II無線式溫度傳感器用于測量高壓帶電物體表面的溫度,如高壓開關柜內的裸露觸點、母線連接處、戶外刀閘及變壓器等的運行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、測量電路、邏輯控制電路、無線調制接口和供電電路組成,如圖5-1所示,傳感器將溫度信號通過2.4G無線網絡發送到無線式溫度監測儀。
5-2 無線式溫度傳感器性能指標
1. 溫度測量范圍:-55~+125
2. 精度:±0.5℃(-20~+80℃)
3. 分辨率:0.0625℃
4. 溫度測量周期:約90s(用戶可指定)。
5. 戶外型傳輸距離:小于300米。
6. 供電:½AA 3.6V鋰電池,工作時間>5年。
7. 射頻標準:IEEE802.15.4。
8. 外形尺寸:56mm×28mm×17mm。
5-3 傳感器封裝型式及外型
GRCW-II無線溫度傳感器是一體化結構,采用熱縮外套封裝,防水防塵,無外置天線,防止在高壓環境下產生尖端放電現象,在無線溫度傳感器的一個側面用于檢測溫度,該傳感器適合測溫范圍低于125℃的環境。
GRCW-II無線溫度傳感器因體積小巧,最適用于開關柜溫度熱接點測量,它可測量開關柜內的動觸頭、引出線電纜接頭和母線連接點的運行溫度,當然更適合戶外高壓設備,該溫度傳感器的外形見圖5-3所示。
5-4 傳感器的安裝方式
GRCW-II無線溫度傳感器有一個側面是感溫面,傳感器測到的溫度就是該感溫面的溫度,若傳感器放置在空氣中,則測到的就是環境溫度。為了準確測量物體表面的溫度,應保證傳感器的感溫面與被測物體的表面緊密接觸。
在安裝GRCW-II無線溫度傳感器前,首先要找到傳感器的測溫面,每一個無線溫度傳感器的底面即是傳感器的測溫面,將該面貼到被測物體表面,并用高溫尼龍扎帶將其固定在被測物體上,根據實際情況的不同,也可采用粘結或其它方法固定。
5-5 傳感器的壽命
GRCW-II無線溫度傳感器內部采用高性能的鋰電池供電,作為維持傳感器工作的一次性電池,其理論壽命可達6年,在實際使用中,因工作環境中溫度條件的影響,其電池的工作壽命可達5年以上。
對于GRCW-II無線溫度傳感器,在內部電池將要耗盡時,對應無線測溫儀上對應的通道前顯示電池符號,已表示對應的溫度傳感器將不能工作,見圖5-5。在這種情況下,用戶可通過更換傳感器中的電池來使傳感器恢復工作,更換新電池的無線溫度傳感器同樣可以繼續工作5年以上。
廠家提供傳感器電池的更換服務,用戶需要將傳感器寄回工廠,具體費用請聯系我們。
六 無線溫度監測儀
6-1性能指標
1. 射頻標準:IEEE802.15.4。
2. 可管理傳感器數:32或64只。
3. 可顯示傳感器數:18只。
4. 溫度顯示:LCD顯示器,帶背光。
5. 報警輸出:1個(無源接點)
6. 網絡接口:隔離RS-485工業總線接口。
7. 工作電壓:220VAC/220VDC。
8. 工作溫度:-10℃~+80℃。
9. 存儲溫度:-40℃~+85℃。
10. 安裝方式:嵌入式盤裝。
6-2 溫度顯示功能
能夠同時支持18個無線溫度傳感器的顯示,帶背光的LCD顯示屏每屏能夠顯示6個通道的溫度數值,并具有溫度報警和溫度測點故障指示等功能。見圖6-2。
6-3 運行狀態指示
當GRCW-II無線溫度監測儀運行時,可以通過儀表的LCD顯示屏了

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