Die beste Lösung für die Temperaturüberwachung von Schaltanlagen

Ursachen für Heizungsstörungen in Schaltanlagen und wichtige Überwachungspunkte

Hochspannungsschaltanlagen sind das Herzstück des Stromversorgungssystems. Im Langzeitbetrieb können sich die leitenden Verbindungsteile aufgrund von mechanischen Vibrationen, Oxidation und Korrosion der Kontaktflächen, Mängeln bei der Installation oder langfristiger Überlastung sehr leicht lösen, was zu einem erhöhten Kontaktwiderstand führt. Nach dem Joule'schen Gesetz erzeugt der Strom durch den hochohmigen Kontakt einen kumulativen thermischen Effekt. Wenn dieser verborgene Temperaturanstieg nicht rechtzeitig erkannt und behandelt wird, beschleunigt er die Alterung der Isolierstoffe und führt letztendlich zu einem Ausfall der Isolierung, einem Kurzschluss oder sogar zu einer schweren Explosion der Schaltanlage.

Um solche Unfälle zu verhindern, sind die folgenden kritischen wärmeerzeugenden Bereiche, in denen eine Temperaturüberwachung erforderlich ist, zu nennen:

• Unterbrecherkontakte:Insbesondere die Kontaktflächen der Pflaumenblütenkontakte und der beweglichen und statischen Kontakte sind sehr anfällig für Wärmeentwicklung durch Abnutzung oder unzureichenden Kontaktdruck infolge häufiger Öffnungs- und Schließvorgänge.
• Sammelschienenüberlappungspunkte:Hochohmige Punkte können sich an den Kupferverbindungsbolzen im Sammelschienenraum aufgrund von Wärmeausdehnung und -kontraktion sowie Mikrovibrationen leicht lösen.
• Kabelverschraubungen:Die im Kabelraum befindlichen Steckverbinder, die durch den Bauprozess stark beeinflusst werden, stellen ein hohes Risiko für Überhitzungsfehler dar.
• Trennen Sie die Kontaktfinger des Schalters:Längerer Betrieb, Ermüdung der Kontaktfingerfedern oder Oxidation der Oberfläche können zu einem anormalen Temperaturanstieg führen.

1. fluoreszierende faseroptische Thermometrie (empfohlen)

Dies ist der aktuelle HochdruckÜberwachung von SchaltanlagenEs handelt sich um die fortschrittlichste und stabilste Technologie der Welt. Sie nutzt die Messung der Nachleuchtzeit von Seltene-Erden-Leuchtstoffen als einwertige Funktion der Temperatur.

Technische Merkmale:Die Technologie ist insofern “eigensicher”, als die Sonde aus einer Quarzglasfaser und fluoreszierendem Material besteht, das vollständig isoliert ist und keinerlei elektronische Komponenten enthält. Sie ist von Natur aus immun gegen Störungen durch elektromagnetische Hochspannungsfelder, widerstandsfähig gegen Hochspannung und benötigt weder Batterien noch eine induktive Stromversorgung, wodurch das Problem der Hochspannungsisolierung und der elektromagnetischen Verträglichkeit grundlegend gelöst wird. Die Datenübertragung erfolgt durch optische Signale, der Langzeitbetrieb ist ohne Kalibrierung möglich, und die Lebenserwartung kann mehr als 20 Jahre betragen.

2. drahtlose Hochfrequenz-Temperaturmesstechnik (ZigBee/433 MHz)

Die drahtlose Temperaturmessung war die erste gängige Lösung, bei der die Daten über Funkfrequenzsignale übertragen wurden, die von an Kontakten angebrachten drahtlosen Sensoren gesendet wurden.

Technische Merkmale:Sensoren sind aktive elektronische Geräte. In der Regel gibt es zwei Möglichkeiten der Stromversorgung: Batteriebetrieb (es besteht das Risiko eines Austauschzyklus und einer Leckage bei hohen Temperaturen) oder induktive Stromwandler (sie können nicht aktiviert werden, wenn der Busstrom gering ist, und es gibt eine tote Überwachungszone). Darüber hinaus hat das Metallgehäuse des Schaltschranks eine abschirmende Wirkung auf Hochfrequenzsignale, was zu Paketverlusten oder instabiler Datenübertragung führen kann.

3) Passive Temperaturmesstechnik mit akustischen Oberflächenwellen (SAW)

Unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts werden vom Lesegerät Radiowellen ausgesendet, die den Sensor anregen, der ein akustisches Signal mit Temperaturinformationen reflektiert.

Technische Merkmale:Die “Passivierung” der Sensorseite erfolgt ohne den Einsatz von Batterien. Der Hauptnachteil ist jedoch, dass die Übertragungsdistanz extrem kurz ist (in der Regel nur wenige Meter), die Anforderungen an den Installationsort hoch sind und der Sensor leicht durch die Metallstruktur des Schaltschranks blockiert und gestört werden kann. Darüber hinaus sind die Kosten für SAW-Lesegeräte in der Regel hoch.

4. die Infrarot-Thermometrie

Die Oberflächentemperatur wird durch die Erfassung der vom Objekt abgestrahlten Infrarotenergie gemessen, die hauptsächlich in Inline-Infrarot-Sonden und Infrarot-Temperaturmessfenster unterteilt wird.

Technische Merkmale:Berührungslose Messung. Sein Hauptfehler liegt in der “Sichtfeld” Einschränkungen, muss sicherstellen, dass die Sonde und der gemessenen Punkt kein Hindernis zwischen. Zur gleichen Zeit, langfristigen Betrieb der Linse Asche, Kupfer Oberfläche Oxidationsrate Änderungen wird die Genauigkeit der Temperaturmessung, Wartung Arbeitsbelastung erheblich reduzieren.

5. faseroptische Gitter (FBG) zur Temperaturmessung

Die Messungen werden unter Ausnutzung der Temperaturabhängigkeit der Wellenlänge des Faser-Bragg-Gitters durchgeführt.

Technische Merkmale:Es hat die Isolations- und Antistörungsvorteile der faseroptischen Sensorik. Allerdings sind Glasfasergitter auch sehr empfindlich gegenüber “Stress”: Vibrationen beim Betrieb von Schaltanlagen oder Biegebelastungen bei der Installation können leicht zu einer Wellenlängendrift führen, die falsche Temperaturmesswerte zur Folge hat (Querempfindlichkeitsprobleme), und sie sind in Bezug auf die Vibrationsfestigkeit nicht so gut wie fluoreszierende Fasern.

Vergleichstabelle der Gesamtleistung der fünf Überwachungsprogramme

Schlussfolgerungen und Empfehlungen

In Anbetracht der Sicherheit in Hochdruckumgebungen, der Stabilität des Langzeitbetriebs und der Kosten für die Nachwartung.Fluoreszierende faseroptische ThermometrieEs ist derzeit die optimale Lösung für die Temperaturüberwachung von Schaltanlagen. Sie löst perfekt den Widerspruch zwischen starken elektromagnetischen Störungen und Hochspannungsisolierung und eignet sich für den langfristigen Einsatz in unbeaufsichtigten Umspannwerken.

Wenn Sie hochleistungsfähige faseroptische Produkte zur Temperaturmessung kaufen oder detaillierte technische Lösungen erhalten möchten, wenden Sie sich bitte an: Fuzhou Innotonics.