输电线路接点温度监测报警装置研究及应用

摘. . 要：随着国民生活工作用电量增大，提高输电线路的容量，引起输电线路接点的持续高温，容易导致输电线老化，影响电能传送质量，产生断线、停电等电力事故，增加企业电力运营成本，降低社会经济效益。为此，需要研发输电线路接点温度监测报警装置，提高电力系统的安全性，降低电力系统维护成本，本文通过阐述输电线路进行温度监测的意义与测温方式，分析居里温度与铁氧体材料之间的温度特性，发现铁氧体材料热敏性能强，导线监测报警装置可以通过温度影响磁场变化进行监测报警，方便工作人员快速处理高温情况，避免安全事故的发生，为研究输电线路接点温度监测报警装置设计与应用提供理论参考。

关键词：输电线路；接点温度；居里温度；热敏铁氧体；监测报警规模化电网正常运行，可以有效提高电能运输质量，为社会提供稳定的电力，不过随着用电压力增加，输电线路需要不断增容、扩容，从而避免导线接点持续高温的现象出现。输电线路接点持续高温容易加剧线路老化、增加电线路的接触电阻，引发安全问题，甚至引起断线、停电的情况，增加企业运行成本，影响社会经济效益。为此，可以加大导线监控报警装置的研发力度，通过居里温度与热敏铁氧体的磁性变化关系，实时监控输电线路的温度变化，及时降低输电线路温度，提高检测报警装置的实际应用，改善电网故障问题。

1?输电线路接点温度相关概述

1.1 输电线路接点温度检测的意义

输电线路温度过高与电网设备温度变化有关系，一般通过电网设备温度变化可以实时反映输电线路运行情况与电网的稳定性，减少电网故障引发的安全隐患。架空的输电线路由于制造成本低、维修容易、施工简单，应用范围广，承担主要的输电压力，导致架空输电线路导线的接点温度过高。一旦接点导线出现质量问题或者高压接头出现松垮的情况，容易影响输电线路机械性能、增大输电线路电阻、加快导线老化，进而产生电网事故，危害国民生命财产安全。因此输电线路接点温度过高，不利于维护电网安全运行，容易产生断线、停电等事故，造成巨大经济损失，需要加大输电线路接点温度监测报警装置的研究力度，通过有效监控防止导线老化，针对导线持续高温的情况可以实时报警，引起维修人员的关注，保障导线可以正常运行，降低输电线路导线故障对国民生活经济的影响。

1.2 温度测量与居里温度

监测电网导线温度的设备种类多，如人工检查、红外测温仪等，其中人工检查属于常规检查，缺点明显，容易受监测工作量、输电线路停电、环境气候的影响，难以有效监控电线导线过热的情况；红外测温仪属于定期检测，测温误差深受环境影响，难以有效反馈准确的温度数据，影响输电线路的供电效率，不利于有效控制电网事故，容易出现导线漏检的情况。为此可以采用具有居里温度性质的监测报警装置进行温度监控，并且通过记忆功能保持温度越限信号，引起工作人员的注意。居里温度可以引起磁性材料性质变化，当自发磁化强度数值为 0，居里温度是铁磁性、亚铁磁性物质与顺磁性物质转化的磁性转变点，一旦导线温度过高，可以及时报警，提高电网传输质量 ［1］ 。

2?输电线路接点温度监测报警装置的设计

2.1 输电线路接点温度指示器设计与工作流程

输电线路监控报警设备制造成本低，设计结构简单，环境气候适应性强，通过应用居里温度与磁性材料的性质变化特点实现接点温度监控，如使用热敏铁氧体监控温度变化。通常热敏铁氧体需要事先进行居里温度设定后放入导线接点监控设备中，当检测温度低于居里温度，热敏铁氧体保持铁磁性，使得监控设备保持正常状态，输电线路正常运行，不需要进行紧急处理。反之，检测温度比居里温度设定值高，此时的热敏铁氧体转化为顺磁体，监控报警设备通过永久磁铁以及弹簧等内部机械设备进行机械报警。因此导线接点监控报警设备设计原理通过温度监控传递高温信号引发热敏铁氧体的性质变化，然后传递磁力信号影响机械装置进行报警。

导线监测报警装置，涉及温度传递、磁力信号、机械传递，通过温度变化影响热敏铁氧体的磁力变化，并且通过弹簧结构进行机械传递，实现温度过热报警，方便工作人员处理导线温度过热问题，降低导线老化程度，避免导线因为持续高温影响电能传输效率，减少断电等情况出现，保证人们正常工作生活。为此还可以在导线监控报警设备内放置两块热敏铁氧体，通过设定的上下限居里温度来精准监测导线接头的温度变化，提高监测报警装置的实用性，如设定上下报警温度，方便工作人员根据温度变化情况及时处理导线问题，降低持续高温对电网传输的影响 ［2］ 。

2.2 输电线路接点温度报警描述与报警结构

导线监测报警设备通过导热结构传递温度实现报警，通常导线设备设置上下限温度监测，需要配备圆柱体的底座 - 内外指示器，通过弹簧结构弹出内外指示器，进行上下限温度报警，如导线温度大于下限居里温度值，监测装置的外指示器及内指示器的中上部弹出，工作人员可以通过内指示器中上部的报警颜色，判断导线温度已超下限居里温度，然后采取行动处理导线温度；若导线温度上升至上限居里温度值，监测装置的内外指示器及底座中上部弹出，工作人员可以通过底座中上部分的报警颜色，得出导线温度已达到上限居里温度。此外，报警处理结束后，导线温度下降到低于居里温度，热敏铁氧体的铁磁性恢复，需要工作按下内外指示器，缩短永久磁铁与热敏铁氧体的距离，使监测报警装置回到初始状态，方便工作人员核实记录处理情况。

3?输电线路接点温度监测报警装置的应用

输电线路的监测报警装置应用广泛，监测性能强，可以准确地发现监测点温度变化情况，早期在红外测量温度时被用于定点监测，并且监测报警装置具备记忆功能，可以提高工作效率，实现导线温度实时监控。此外，设置温度监测设备，可靠发现导线温度故障问题，为工作人员提供温度处理参考数据，方便落实设备检修，降低工作成本，避免全面检修电线路，同时直接观测输电线路温度变化情况，可以保障员工安全，减少安全风险费用的支出。输电线路的温度监测报警装置通过实时监控上下限居里温度数值，反馈电线路的温度变化情况，有助于工作人员收集原始温度数值，为输电线路的后续增容变化提供参考依据，方便优化输电线路，提高电能传输质量，降低接点温度对输电线路的影响，保证大容量的导线可以安全可靠运行，减少员工的工作量，保护员工的生命安全，节约企业电能输送成本，增加企业经济效益 ［3］ 。

4?结语

随着社会经济快速发展，国家用电负荷不断增长，电力企业需要保障电网的稳定运行，为人们的工作生活提供安全可靠的电力资源，避免输电线路接点的持续高温，引发断电、停电等情况，增加企业运行成本。为此可以借助居里温度与热敏铁磁体的温度关系，设计符合实际情况的上下限温度限值监测报警装置，进行实时监控与报警，提高电力设备的运行效率，降低持续高温对电力输送的影响，提高社会经济效益。

参考文献：

［1］严勤 , 万英 , 刘伟平 . 一种新型输电线路接点感温实时监测装置的设计与应用 [J]. 中国电力教育 , 2012.

［2］陈君龙 , 徐国滔 . 输电线路动态监测装置的研制 [J]. 华东科技 (综合 ),2019:0217-0217.

［3］行舟 , 朱建军 , 纪青春 , 徐向军 , 曹少军 . 输电线路接点温度在线监测仪研究 [J]. 电子测试 ,2013:100-101.

基金项目：

输变电系统中线路接点温度实时监测与报警装置的研究，项目编号：201805A011，项目负责人：王晓冬。