أجهزة مراقبة عزل الكابلات

أولاً: التقنيات الأساسية ومنهجيات الرصد

1. تقنية استشعار الألياف البصرية الموزعةباستخدام خصائص التشتت للإشارات الضوئية في الألياف الضوئية، فإنه يحقق مراقبة عالية الدقة لدرجة الحرارة والإجهاد على طول الكابل. من خلال الألياف المدمجة في الكابل لتحديد موقع البقعة المفرطة السخونة في الوقت الحقيقي، جنبًا إلى جنب مع التنبؤ بالنموذج الحراري لسعة الحمل، ودعم تحسين الحمل الديناميكي، في بيئة كهرومغناطيسية قوية يمكن تحقيقه 7 × 24 ساعة دون مراقبة الزاوية الميتة.
2. مراقبة التفريغ الجزئيتعتمد تقنية استشعار التيار عالي التردد أو تقنية التردد العالي جدًا لالتقاط إشارات التفريغ الضعيفة الناتجة عن عيوب العزل. من خلال خوارزميات ذكية لتحديد نوع التفريغ تلقائيًا، جنبًا إلى جنب مع تحليل دمج البيانات متعدد المصادر، والتمييز الفعال بين العيوب الحقيقية والتداخل البيئي، لتحسين دقة المراقبة.
3. اختبار مقاومة العزل واختبار تيار التسربيتم استبدال طرق اختبار الانقطاع التقليدية تدريجيًا بالمراقبة عبر الإنترنت، والتي تحسب مقاومة العزل في الوقت الفعلي دون التأثير على إمدادات الطاقة عن طريق حقن إشارات منخفضة التردد، وتدعم الإرسال والإنذار عن بُعد. يقدم جزء من المعدات مصفوفة اختبار متعددة الأبعاد، وتحديد مواقع العيوب المحلية من خلال الضغط المجزأ وتعزيز القدرة على مقاومة التداخل.

ثانيا - المعدات الرئيسية وبنية النظام

1. المستشعرات الذكية
   • المحول الحالي: مناسب لمراقبة الإشارات منخفضة التردد، وسرعة الاستجابة السريعة والخطية المستقرة.
   • محولات الجهد: تتكيف مع احتياجات القياس لنطاقات الجهد المختلفة.
   • مستشعر تيار حلقة الغمد الحلقية: يعتمد هيكلية الفتح والإغلاق، ويدعم التركيب في الموقع دون إزالة الأسلاك، والمراقبة في الوقت الحقيقي لتغيرات تيار التأريض، والإنذار المبكر بمخاطر التأريض متعدد النقاط.
2. معالجة البيانات والاتصالات
   • محطة حوسبة الحافة: معالج متخصص متكامل لحوسبة البيانات في الوقت الحقيقي والتحويل عالي الدقة.
   • شبكة الاتصالات: تدعم مجموعة متنوعة من طرق الإرسال اللاسلكية والسلكية، ويمكن الوصول إلى البيانات إلى منصة مراقبة الطاقة لتحقيق إدارة مركزية عبر المناطق.
   • واجهة بين الإنسان والآلة: عرض منحنى اتجاه حالة العزل ومعلومات موقع العطل من خلال برنامج التكوين، ودعم التحكم عن بُعد والوصول متعدد المحطات الطرفية.

ثالثاً - سيناريوهات التطبيق النموذجي

1. كابلات الجهد العالي تحت الأرض لمناجم الفحمبالنسبة للبيئة الخاصة للرطوبة والتداخل الكهرومغناطيسي العالي، فإنه يعتمد تقنية حقن الإشارات منخفضة التردد وتكنولوجيا شبكات الناقل لتحقيق المراقبة في الوقت الحقيقي لمقاومة العزل للكابلات عالية الجهد، مما يحل مشكلة الكشف التقليدي غير المتصل بالإنترنت الذي يتطلب انقطاع التيار الكهربائي، ويقلل بشكل كبير من وقت استجابة الإنذار.
2. أنفاق الكابلات عالية الجهد في المناطق الحضريةمن خلال نشر نظام المراقبة المزدوج للتفريغ المحلي ودوران الغلاف، بالإضافة إلى نموذج التشخيص الذكي، يمكن التحذير من مشكلة تقادم العزل قبل عدة أشهر، مما يوفر دعمًا موثوقًا للتشغيل والصيانة النشطة لشبكة الطاقة.
3. محطات الطاقة الجديدةوبهدف معالجة مشكلة التأثير التوافقي لكابلات طاقة الرياح والكابلات النقطية المتصلة بالشبكة الكهروضوئية، يتم استخدام تقنية التنبؤ بالتدفق الديناميكي للحامل لتعزيز كفاءة نقل الطاقة في ظل فرضية ضمان السلامة، وفي الوقت نفسه تحقيق مراقبة عمق دفن الكابلات البحرية لتجنب التلف الميكانيكي.

رابعاً - نقاط الاختيار والصيانة

1. مبادئ اختيار المعدات
   • مطابقة مستوى الجهد: حدد معدات المراقبة المناسبة وفقًا لمستوى الجهد الفعلي للكابل.
   • تصميم مضاد للتداخل: تفضيل المعدات المزودة بخوارزميات تصفية الأجهزة وخوارزميات التكيف البرمجية لضمان استقرار البيانات في البيئات المعقدة.
   • قابلية التوسعة: حدد المعدات التي تدعم الوصول متعدد البروتوكولات ومنصة الطرف الثالث لإجراء ترقيات لاحقة للنظام.
2. الصيانة والمعايرة
   • المعايرة المنتظمة: تتم معايرة أجهزة الاستشعار بانتظام وفقًا لمعايير الصناعة لضمان دقة المراقبة.
   • تحليل اتجاهات البيانات: من خلال مقارنة البيانات التاريخية، يمكن التنبؤ باتجاه تقادم العزل وصياغة خطط الصيانة الوقائية.
   • تحديد مواقع الأعطال: الجمع بين تقنيات تحديد المواقع المتعددة لتحديد مواقع الأعطال بدقة وتقصير وقت الإصلاح.

خامساً: معايير الصناعة واتجاهات التنمية

1. المعايير الرئيسيةوفقًا للمعايير الدولية والمحلية ذات الصلة، تشمل عناصر الاختبار الأساسية مقاومة العزل، والتفريغ الجزئي، وعامل فقدان العزل الكهربائي، وما إلى ذلك لضمان أن نتائج المراقبة تلبي متطلبات الصناعة.
2. اتجاه الابتكار التكنولوجي
   • مراقبة الاندماج متعدد المعلمات: دمج البيانات متعددة الأبعاد مثل درجة الحرارة، والتفريغ المحلي، والاهتزاز، وما إلى ذلك لبناء نموذج رقمي توأم لصحة الكابل.
   • ذكاء الحافة: تضمين خوارزميات ذكية في الأجهزة الطرفية لتحقيق سرعة اتخاذ القرارات المحلية بشأن الأعطال وتقليل الضغط على الحوسبة السحابية.
   • تقنية التشغيل الذاتي: استخدام الطاقة الذاتية للكابل أو الطاقة البيئية لتشغيل المستشعرات، مما يقلل من تكاليف التشغيل والصيانة والتدخل اليدوي.