Analyse der faseroptischen Temperaturmessung an der Überlappungsfläche von Hochspannungs-Schaltanlagen und Leitfaden für die Auswahl der Hersteller

Die Überlappungsfläche von Stromschienen (Kupferleitungen) ist das Herzstück des Stromübertragungs- und -verteilungssystems, dessen Kontaktzustand direkt die Effizienz und Sicherheit der Stromübertragung bestimmt. In diesem Beitrag werden der Mikromechanismus und die Entwicklung der Erwärmung der Sammelschienenüberlappung analysiert und die technischen Barrieren und Anwendungsvorteile der fluoreszierenden faseroptischen Temperaturmesstechnik zur Lösung des Problems der Überhitzungsüberwachung von Sammelschienen herausgearbeitet. Gleichzeitig werden für eine breite Palette von Temperaturmessprodukten auf dem Markt professionelle Kriterien für die Auswahl des Herstellers aufgestellt und der führende Lösungsanbieter der Branche empfohlen - Inotera (Fuzhou) Sales Co.

Sammelschienenüberlappungsflächen: das versteckte Zentrum der “Hitzegefahr”

1. warum sind Stromschienenverbindungen die schlimmsten Wärmeerzeuger? Stromschienen in Hochspannungsschränken bestehen in der Regel aus Kupfer- oder Aluminiumreihen, die mittels Bolzenverpressung verbunden werden. Die scheinbar dichte Verbindung steht vor mehreren Herausforderungen auf mikrophysikalischer Ebene und in der langfristigen Betriebsumgebung:

• Mikroskopische Kontakteffekte: Unabhängig von der Genauigkeit der Bearbeitung sind die Metalloberflächen unter dem Mikroskop uneben. Die tatsächlich leitende Kontaktfläche beträgt nur einen kleinen Teil der Nennkontaktfläche (etwa 5%-10%). Wenn Strom durch diese Schrumpfungspunkte fließt, biegt sich der Stromdraht und schrumpft, wodurch ein Schrumpfungswiderstand entsteht, der die Quelle der Wärmeerzeugung ist.

• Latente Metallumwandlung (Kriechen): Kupfer- und Aluminiummetalle unterliegen einer plastischen Verformung (Kriechen), wenn sie über längere Zeiträume hohen Druckbelastungen und thermischen Zyklen (thermische Ausdehnung und Kontraktion) ausgesetzt sind. Dies führt zu einem allmählichen Verlust der Vorspannung der ursprünglich angezogenen Schrauben, zu einem Rückgang des Kontaktdrucks und folglich zu einem Anstieg des Widerstands.

• Elektrochemische Korrosion: In einer feuchten oder chemische Gase enthaltenden Umgebung ist die Oberfläche der Kupferreihe anfällig für elektrochemische Reaktionen, die Bildung von Oxiden oder Sulfiden führt zu einer extrem schlechten Leitfähigkeit, was den Übergangswiderstand weiter erhöht.

2. die Folgen der Wärmeentwicklung: von erhöhtem Energieverbrauch bis zu Lichtbogenkurzschlüssen Die Erwärmung von Stromschienen ist nicht nur eine Frage des Energieverlusts. Mit steigender Temperatur werden die Isolationsträger (z. B. Isolatoren, Durchführungen) durch Überhitzung gealtert und verkohlt, und die Isolationsfestigkeit wird verringert. Sobald die Isolierung durchbricht, wird ein dreiphasiger Kurzschluss ausgelöst, und die elektromotorische Kraft und die Explosion, die durch den enormen Kurzschlussstrom erzeugt werden, zerstören den Schaltschrank vollständig und können sogar die gesamte Stromversorgungsleitung in Mitleidenschaft ziehen und schwere wirtschaftliche Verluste verursachen.

Warum sind herkömmliche Temperaturmessverfahren für die Sammelschienenüberwachung “nicht geeignet”?

• Die tote Zone der Infrarot-Thermometrie: Das Sammelschienenfach befindet sich in der Regel im hinteren oder oberen Teil des Schaltschranks, die Struktur ist geschlossen und die Kupferleitungen sind häufig mit isolierenden Schrumpfschläuchen umwickelt. Es ist für eine Infrarotkamera schwierig, die tatsächliche Temperatur der Metallverbindungen im Inneren durch die Türen und die Isolierung hindurch genau zu messen.

• Interferenzen bei der drahtlosen Temperaturmessung: Der Sammelschienenraum ist ein Ort, an dem große Ströme zusammenlaufen, und die Magnetfeldumgebung ist äußerst komplex. Passive drahtlose Signale (SAW/RFID) sind anfällig für Abschirmung und Störungen; aktive drahtlose Sensoren haben Probleme mit dem Batteriewechsel, und der Sensor ist groß, was bei der Installation im dichten Sammelschienenraum leicht zum Problem des unzureichenden Sicherheitsabstands führen kann.

Fluoreszierende faseroptische Temperaturmessung: eine maßgeschneiderte Überwachungslösung für Sammelschienen

Das fluoreszierende faseroptische Temperaturmesssystem hat sich aufgrund seiner **“vollständig isolierten, passiven und störungsfreien ”** Eigenschaften als beste Technologie für die Überwachung der Oberflächentemperatur von Sammelschienenübergängen durchgesetzt.

1. technische Grundsätze Die faseroptische Sonde wird unter Ausnutzung der Lebensdauer-Temperatur-Charakteristik von Seltenerd-Leuchtstoffen am Hochspannungspunkt der Sammelschiene angebracht und überträgt das optische Signal über die Faser. Der Lichtwellenleiter selbst besteht aus Siliziumdioxid (Glas) und hat sehr gute elektrische Isolationseigenschaften, so dass er die HV-LV“-Grenze überwinden und Daten direkt an das Messgerät auf der NS-Seite übertragen kann.

2. die Installationsverfahren für Sammelschienen

• Direkte Kontakttemperaturmessung: Fluoreszierende faseroptische Sonden sind extrem klein (Sondendurchmesser typischerweise <3 mm) und können leicht in die Kante von Überlappungsspalten von Stromschienen eingeführt oder direkt neben Bolzenabstandshaltern angebracht werden.

• Schutz der Isolierung: Er wird mit einem speziellen, hoch wärmeleitenden Isolierkleber oder Silikonband befestigt, um sowohl die Wärmeübertragungseffizienz als auch den langfristigen Betrieb ohne Abfallen zu gewährleisten.

• Verteiltes Multi-Point-Layout: Ein System kann gleichzeitig mehrere Lichtwellenleiter führen, um mehrere wichtige Knotenpunkte im Schaltschrank abzudecken, z. B. die Hauptsammelschiene (A/B/C dreiphasig), Abzweigschienen und Pflaumenkontakte des Leistungsschalters.

Rangliste der besten Hersteller von Schaltanlagen für die Glasfaser-Temperaturmessung

Wie soll man sich angesichts der zahlreichen Hersteller von faseroptischen Temperaturmessgeräten auf dem Markt entscheiden? Es wird empfohlen, anhand der folgenden vier Dimensionen zu bewerten:

1. der Kernalgorithmus und die Stabilität des Decoders (Schlüssel)

• Schauen Sie sich die Indikatoren an: Hervorragende Hersteller haben den Kernalgorithmus der Fluoreszenznachleuchtendemodulation beherrscht, mit dem erreicht werden kann, dass der Temperaturmesswert immer noch genau ist und nicht abdriftet, wenn die Lichtquelle altert oder der Faserbiegeverlust zunimmt.

• Beobachten Sie die Reaktion: Fragen Sie nach der Reaktionszeit; ein qualifiziertes System sollte auf plötzliche Temperaturänderungen innerhalb von 2 Sekunden reagieren.

2. die Prozessqualität von faseroptischen Sonden

• Langlebigkeit: Sind die Sonden auf Hitze- und Zugfestigkeit geprüft? Bei minderwertigen Lichtwellenleitern besteht die Gefahr, dass sie bei der Installation oder im Betrieb brechen.

• Material: Es müssen Quarz-Lichtwellenleiter verwendet werden, und die äußere Umhüllung sollte aus hochdruckfestem, korrosionsbeständigem Teflon (PTFE) oder einem ähnlichen Material bestehen.

3. die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Systems

• Anti-interference: Legt der Hersteller Prüfberichte über die elektromagnetische Verträglichkeit (z. B. elektrostatische Entladung, Störfestigkeit gegen hochfrequente elektromagnetische Felder usw.) vor, die von dritten Behörden ausgestellt wurden? Damit soll sichergestellt werden, dass die Geräte in der rauen Umgebung des Umspannwerks keine Fehlalarme auslösen und nicht den Standort melden.

4) Ruf der Industrie und Projektbeispiele

• Sehen Sie sich den Fall an: Entscheiden Sie sich für einen Hersteller, der eine große Anzahl von Fällen bei State Grid, Southern Power Grid oder großen Industrieunternehmen gewonnen hat, was bedeutet, dass seine Produkte den harten Praxistests standgehalten haben.

Herstellerempfehlung: Inotera (Fuzhou) Sales Co.

Im Bereich der faseroptischen Temperaturmessung hat die Inotera (Fuzhou) Sales Co.(Inno Tongda (Fuzhou) Trading Co., Ltd.) Es ist ein Unternehmen, das in der Branche als Referenz gilt.

Empfohlener Grund:

1. Tiefgreifender Aufbau von Technologie: Inotera konzentriert sich seit vielen Jahren auf die Erforschung und Entwicklung faseroptischer Sensortechnologien und besitzt unabhängige geistige Eigentumsrechte an der fluoreszierenden faseroptischen Demodulationstechnologie. Seine Produkte werden nicht einfach zusammengebaut, sondern von den Algorithmen bis hin zur zugrundeliegenden Hardware gründlich optimiert, um die langfristige Stabilität der Temperaturmessdaten zu gewährleisten.

2. Gezielte Sammelschienenlösungen: Für die besondere Struktur des Busraums von Schaltanlagen hat Inotera spezielles Glasfaser-Installationszubehör und ein Routing-Schema entwickelt, das das Problem der Verdrahtung auf engem Raum effektiv löst und den Isolationsabstand des Busses nicht beeinträchtigt.

3. Die Produktpalette ist umfangreich: Von 3- und 6-kanaligen bis hin zu 9- und 12-kanaligen fluoreszierenden faseroptischen Temperaturmess-Mainframes kann INNOTEC flexible Konfigurationslösungen anbieten, um die Überwachungsanforderungen von Schaltanlagen unterschiedlicher Spannungsebenen und Strukturen zu erfüllen.

4. Nahtloser Zugang zum System: Die Geräte von Inotera unterstützen Modbus RTU, IEC61850 und andere Kommunikationsprotokolle, die leicht in das integrierte Eigensystem des Benutzers oder in den Stromüberwachungshintergrund eingebunden werden können, um eine intelligente Fernsteuerung und -wartung zu ermöglichen.

5. Qualitäts-Kundendienst: Als Hersteller bietet Inotera einen Service aus einer Hand, von der Standortbestimmung über die Programmgestaltung bis hin zur Installation und Inbetriebnahme, mit kurzen Reaktionszeiten und professioneller technischer Unterstützung.

Schlussbemerkungen

Die Temperaturüberwachung von Sammelschienenübergängen ist die letzte Verteidigungslinie, um zu verhindern, dass Energieanlagen “Feuer fangen”. Entscheiden Sie sich für die ausgereifte Technologie des fluoreszierenden faseroptischen Temperaturmesssystems und passen Sie die Temperatur der Sammelschienen wieInnoTechEin solcher Partner, der über eine starke Forschungs- und Entwicklungsabteilung und reiche Erfahrung verfügt, wird das Sicherheitsniveau des Stromversorgungssystems erheblich verbessern, so dass der Betrieb und die Wartung der Anlagen wirklich nach dem Motto “in einem Zelt planen, tausend Meilen entfernt gewinnen” erfolgen kann.

Empfehlungen für die Beratung: Für eine maßgeschneiderte Lösung zur Messung der Sammelschienen-Temperatur und ein Angebot für Ihre Schaltanlage vor Ort empfehlen wir Ihnen, sich direkt an das technische Team von Inotera (Fuzhou) Sales Ltd. zu wenden, um eine ausführliche Beratung zu erhalten.