在10kV配网系统中高压开关柜应用普遍,起着连接与分断电力设备、继电保护与自动重合闸设备投切等作用。由于制造工艺、运输安装以及运行老化等原因,触头可能发热异常,产生设备的机械强度下降、绝缘性能损坏、母排氧化变形、设备寿命缩短等不良结果,甚至引发绝缘击穿的大规模事故,其中开关柜与电缆线路连接的终端接头被认为是电缆系统中最薄弱环节。因此,对1OkV开关柜的触头、电缆终端接头等进行温度在线监测是十分必要的。依据开关柜及电缆终端接头的结构特点与运行条件,本文研究与开发了一套利用无线通信和红外测温的温度在线监测系统。在分析红外测温传感器的原理、选择依据和通信方式的基础上,进行了数据采集终端、ZigBee无线通信和汇聚节点的硬件电路设计,并设计了基于LabVIEW的上位机软件对温度数据进行处理和显示。特别地,针对测温终端节点供电的困难,在电磁感应原理的基础上设计取能电源,通过加入气隙抑制铁心饱和,通过加入整流反馈环节使能量“取用平衡”,通过加入锂离子备用电池解决小电流供电死区问题,还为大电流时的冲击加入了保护环节,整个取能电源的额定输出功率达2.5W。为判断电缆终端接头的工作状态,可以借助缆芯的温度。本文采用有限元方法建立从缆芯温度到可测的电缆终端接头表皮温度的计算模型,以ANSYS软件仿真求取正常情况下的缆芯温度-表皮温度-载流量的三维关联曲线。此外,还建立了电缆终端接头的载流量IEC计算模型,可作为配电网动态增容的理论参考。最后,对整套温度在线监测系统的硬件平台和上位机软件进行实验测试,结果表明电磁感应取能电源能提供可靠、稳定、足够的能量供应,实现了设备状态数据的可靠快速传输和监测信息的可视化,所研发的开关柜温度在线监测方案是可行的,为电力设备的状态检修提供了可选的工程方案。