光电复合式高压开关柜触头温度检测系统设计

摘要高压开关柜是电力系统中特别重要的电气设备。测量和监视高压开关柜内触头的温度是避开重大事故发生、限制故障恶化的有力手段，所以对高压开关柜内触头温度的监测始终是电力系统中的重大课题之一。它对于保证高压

摘要 高压开关柜是电力系统中特别重要的电气设备。测量和监视高压开关柜 内触头的温度是避开重大事故发生、限制故障恶化的有力手段，所以对高压 开关柜内触头温度的监测始终是电力系统中的重大课题之一。它对于保证高 压开关柜的正常运行，提高电力系统运行的牢靠性和自动化程度具有特别重 要的意义。 由于高压开关柜的工作环境特别特殊，目前主要的测温方法是针对解决 开关柜中高压绝缘和强电磁噪声等问题，一般的测温技术不能够很好的应用 到这一类装置中。本论文是利用半导体的光汲取原理与现代光纤技术相结合， 再协作现代光电检测技术、单片机技术和虚拟仿真等技术，提出了一种新奇 的半导体汲取型光纤温度传感器系统。该系统从根本上解决了高压开关柜内 触点运行温度不易监测的难题，提高了电力系统的平安性和牢靠性。 该系统采纳半导体传感探头和光纤传输相结合的方法，充分利用成熟的 半导体透射式探头结构与现代光纤传感技术，对开关柜进行高电压绝缘和抗 电磁干扰。采纳半导体材料GaAs 作为传感探头，光纤作为传输器件，利用 光源发出的光通过半导体时被汲取能量而导致光波长变更的特性，推导出被 测温度与光波长变更的关系，再利用光电探测器把接收的光信号转换成单片 机可以识别处理的电信号，在单片微机的限制下组成多路温度巡回检测系统， 实现了对电力系统中最常见的电气设备—高压开关触头温度的在线监测。在 温度标定方面采纳双温度计的标定方法，利用二次差值算法进一步提高标定 精度。此系统可以实现温度显示、运行状态指示和报警等功能，并可通过标 准接口与上位计算机和企业局域网相连，最终通过计算机计算出测量的温度， 显示在屏幕上。 关键词 温度；传感器；半导体；实时监测；高压开关柜；光纤传输