الحل الأفضل لمراقبة درجة حرارة المفاتيح الكهربائية

أسباب أعطال تسخين المفاتيح الكهربائية ونقاط المراقبة الرئيسية

مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي كمعدات أساسية لنظام الطاقة، في عملية التشغيل على المدى الطويل، من السهل جدًا فك أجزاء التوصيل الموصلة لها بسبب الاهتزاز الميكانيكي، وأكسدة سطح التلامس والتآكل، وعيوب عملية التركيب أو تشغيل الحمل الزائد على المدى الطويل، وظاهرة زيادة مقاومة التلامس. وفقًا لقانون جول، سينتج التيار عبر التلامس عالي المقاومة تأثيرًا حراريًا تراكميًا. إذا لم يتم اكتشاف هذا الارتفاع الخفي في درجة الحرارة والتعامل معه في الوقت المناسب، فإن هذا الارتفاع الخفي في درجة الحرارة سوف يسرع من تقادم المواد العازلة، ويؤدي في النهاية إلى انهيار العزل، أو حدوث ماس كهربائي، أو حتى التسبب في انفجار خطير في مجموعة المفاتيح الكهربائية.

من أجل منع وقوع مثل هذه الحوادث، فيما يلي المناطق الحرجة المولدة للحرارة حيث تكون مراقبة درجة الحرارة ضرورية:

• جهات اتصال القواطع:على وجه الخصوص، تكون أسطح التلامس لملامسات زهر البرقوق والملامسات المتحركة والثابتة عرضة لتوليد الحرارة بسبب البلى أو عدم كفاية ضغط التلامس نتيجة عمليات الفتح والإغلاق المتكررة.
• نقاط حضن قضيب التوصيليتم فك نقاط الممانعة العالية بسهولة عند مسامير التوصيل النحاسية داخل غرفة عمود التوصيل بسبب التمدد والانكماش الحراري والاهتزازات الدقيقة.
• غدد إنهاء الكابل:تُعد الموصلات الموجودة في غرفة الكابلات، والتي تتأثر بشدة بعملية الإنشاء، منطقة عالية الخطورة لحدوث أعطال السخونة الزائدة.
• افصل أصابع تلامس مفتاح الفصل:يمكن أن يتسبب التشغيل المطول أو إجهاد نوابض أصابع التلامس أو أكسدة السطح في ارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة.

1 - قياس الحرارة بالألياف الضوئية الفلورية (موصى به)

هذا هو الضغط العالي الحاليمراقبة المفاتيح الكهربائيةإنها التقنية الأكثر تقدماً واستقراراً في العالم. وهي تستخدم قياس زمن التوهج اللاحق للمواد الفلورية الأرضية النادرة كدالة أحادية القيمة لدرجة الحرارة.

الخصائص التقنية:هذه التقنية “آمنة جوهريًا” من حيث أن المسبار يتكون من ألياف الكوارتز البصرية والمادة الفلورية المعزولة تمامًا دون أي مكونات إلكترونية. إنه محصن بطبيعته ضد تداخل المجال الكهرومغناطيسي عالي الجهد، ومقاوم للجهد العالي، ولا يحتاج إلى بطاريات أو مصدر طاقة حثي مما يحل بشكل أساسي مشكلة العزل عالي الجهد والتوافق الكهرومغناطيسي. ويكتمل نقل البيانات عن طريق الإشارات الضوئية، ويعمل على المدى الطويل دون معايرة، ويمكن أن يصل متوسط عمره المتوقع إلى أكثر من 20 عامًا.

2 - تقنية قياس درجة الحرارة بالتردد اللاسلكي (ZigBee/433 ميجاهرتز)

كان قياس درجة الحرارة اللاسلكي هو الحل السائد في وقت مبكر، حيث كان ينقل البيانات عبر إشارات التردد اللاسلكي المنبعثة من أجهزة استشعار لاسلكية مثبتة على جهات الاتصال.

الخصائص التقنية:أجهزة الاستشعار هي أجهزة إلكترونية نشطة. وعادة ما تكون هناك طريقتان لإمداد الطاقة: طاقة البطارية (هناك خطر دورة الاستبدال والتسرب بدرجة حرارة عالية) أو استخراج الطاقة الاستقرائية المقطعية الاستقرائية (لا يمكن تنشيطها عندما يكون تيار الناقل صغيرًا، وهناك منطقة ميتة للمراقبة). وبالإضافة إلى ذلك، فإن الغلاف المعدني لخزانة المفاتيح الكهربائية له تأثير تدريع على إشارات التردد اللاسلكي، مما قد يؤدي إلى فقدان الحزمة أو نقل البيانات غير المستقر.

3- تقنية قياس درجة الحرارة السلبية للموجات الصوتية السطحية (SAW)

وباستخدام التأثير الكهرضغطي، تنبعث موجات الراديو من القارئ لإثارة المستشعر، الذي يعكس إشارة صوتية مع معلومات عن درجة الحرارة.

الخصائص التقنية:يتم تحقيق “تخميل” جانب المستشعر دون الحاجة إلى بطاريات. ومع ذلك، فإن عيبها الأساسي هو أن مسافة الإرسال قصيرة للغاية (عادة ما تكون بضعة أمتار فقط)، ومتطلبات موقع التركيب قاسية، ومن السهل حجبها وتداخلها بسهولة بواسطة الهيكل المعدني في خزانة المفاتيح الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، عادة ما تكون تكلفة قارئات تقنية SAW مرتفعة.

4 - القياس الحراري بالأشعة تحت الحمراء

تُقاس درجة حرارة السطح عن طريق الكشف عن طاقة الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم، والتي تنقسم بشكل أساسي إلى مجسات الأشعة تحت الحمراء المدمجة ونوافذ قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.

الخصائص التقنية:قياس عدم الاتصال. عيبها الرئيسي يكمن في قيود “مجال الرؤية”، يجب التأكد من أن المسبار والنقطة المقاسة لا يوجد عائق بينهما. في الوقت نفسه، فإن تشغيل رماد العدسة على المدى الطويل، وتغييرات معدل أكسدة سطح النحاس ستقلل بشكل كبير من دقة قياس درجة الحرارة، وعبء عمل الصيانة.

5 - تكنولوجيا قياس درجة الحرارة بمشبك الألياف البصرية (FBG)

يتم إجراء القياسات باستخدام الطبيعة الحساسة لدرجة حرارة الطول الموجي لشبكة الألياف براغ الليفية.

الخصائص التقنية:فهي تتمتع بمزايا العزل ومقاومة التداخل في استشعار الألياف البصرية. ومع ذلك، فإن حواجز الألياف البصرية الشبكية حساسة جداً “للإجهاد”، فالاهتزاز أثناء تشغيل المفاتيح الكهربائية أو إجهاد الانحناء أثناء التركيب يمكن أن يؤدي بسهولة إلى انحراف الطول الموجي، مما يؤدي إلى قراءات خاطئة لدرجة الحرارة (مشاكل الحساسية المتقاطعة)، وهي ليست جيدة مثل الألياف الفلورية من حيث مقاومة الاهتزاز.

جدول مقارنة الأداء الإجمالي لبرامج الرصد الخمسة

الاستنتاجات والتوصيات

مع مراعاة السلامة في بيئة الضغط العالي، واستقرار التشغيل على المدى الطويل وتكلفة الصيانة اللاحقة.القياس الحراري بالألياف البصرية الفلوريةإنه الحل الأمثل لمراقبة درجة حرارة مجموعة المفاتيح الكهربائية في الوقت الحاضر. فهو يحل بشكل مثالي التناقض بين التداخل الكهرومغناطيسي القوي والعزل عالي الجهد، وهو مناسب للاستخدام طويل الأجل في المحطات الفرعية غير المراقبة.

إذا كنت بحاجة إلى شراء منتجات قياس درجة حرارة الألياف البصرية الفلورية عالية الأداء أو الحصول على حلول تقنية مفصلة، يُرجى الاتصال بـ: Fuzhou Innotonics.