トランス温度センサーの種類は？

I. なぜ変圧器の温度監視が重要なのですか？

変圧器は電力系統の中核機器であり、高電圧、高電流環境での長期運転では、熱の蓄積が故障の主な原因となる。研究では、絶縁材料が6℃ごとにウォームアップされ、耐用年数が約半分に短縮されることが示されている。いったん温度が制御不能になると、軽いものは絶縁体の老化を促進し、機器の寿命を縮め、重いものは短絡巻線、変圧器の燃焼、さらには大規模停電の引き金となる。

このため、変圧器温度センサーは各変圧器にとって必要不可欠な「ヘルスガード」となっています。巻線温度、コア温度、油温をリアルタイムで収集し、温度制御システムでデータ基盤を提供し、空冷スタート・ストップ、過熱アラーム、さらには緊急トリップを自動的にトリガーします。

本稿では、変圧器温度センサーの現在の主流である6つのカテゴリーを体系的に紹介し、光ファイバー温度測定方式の技術的な敷居の高さの分析に焦点を当て、エンジニアや購買担当者がプロジェクトに適した製品を迅速に見つけられるよう、選択に関する実践的なアドバイスを提供する。

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II.6つの主流タイプの概要

変圧器温度センサーは、動作原理と適用シーンによって、次の6つのカテゴリーに分けられます：PT100白金測温抵抗体、熱電対、光ファイバー温度センサー、バイメタル/膨張式温度計(ビーダブリューワイ/BWR)、NTC/PTC サーミスタ、RFID 無線パッシブ温度センサがある。以下は、それぞれの詳細な分析である。

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第三に、PT100白金RTD温度センサー

動作原理

PT100は、最も古典的な工業用温度測定素子の一つです。そのコアは、白金線巻抵抗器である - 白金の抵抗は、温度、正確に100Ωの0℃抵抗値で直線的に増加し、したがって名前 "PT100"。変化の抵抗値の精密測定を通じて温度コントローラは、正確に現在の温度に変換することができます。

主な特徴

高い測定の正確さ、よい直線性、間違いは ±0.3°C の内に通常あります; 強い安定性、小さい漂流の長期使用; 国際規格（IEC 60751）に一直線に、およびブランドの温度調節器の両立性; 取付けること容易な適当な価格は乾式の変圧器の標準的な温度の測定プログラムです。

代表的なアプリケーション・シナリオ

PT100センサーは、乾式変圧器の三相巻線に広く埋め込まれており、ワイヤーで接続されています。 ビーダブリューダブリューディー シリーズ温度調節器（BWDK-S201、BWDK-Q201、等のような）、巻上げの温度の実時間獲得、表示および多重レベル警報制御。通常各変圧器構成 3 道（三相 1 道）、鉄心の温度の測定ポイントの合計 4 を高める上限のプログラムの一部~ 6 道。

乾式変圧器工場では、PT100センサーは通常、メーカーが巻線鋳造体にあらかじめ埋め込んでいるため、ユーザー側は温度調節器の端子を正しく接続するだけでよい。

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IV.熱電対温度センサー

動作原理

熱電対は「ゼーベック効果」を利用したもので、2本の異なる金属導体の両端を別々に接続し、接合部に温度差が生じると回路内に微弱な起電力が発生し、温度差に比例した電圧信号を発信器で変換して温度値を得る。一般的な仕様はK型（ニクロム-ニッケル-シリコン）、T型（銅-銅-ニッケル）。

主な特徴

測定範囲は1000℃以上と非常に広く、応答速度が速く、動的温度監視に適し、構造が簡単で低コスト。精度はPT100よりやや低く、低温部（0～200℃）では非線形誤差が比較的目立つ。

代表的なアプリケーション・シナリオ

変圧器の分野では、熱電対は主に油浸変圧器の最上層の油温の補助測定に使用されるか、特殊な高温作業条件下でPT100の代わりに使用される。高い温度測定精度が要求される巻線のホットスポット監視では、徐々に光ファイバーセンサーに置き換えられている。

💡 熱電対とPT100の最大の違いは、熱電対の出力が電圧信号であり、強い電磁界干渉の影響を受けやすいため、トランス本体巻線内で使用する場合は、シールド処理に特に注意が必要です。

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V. 光ファイバー温度センサー（重要な推奨事項）

これは現在、大型変圧器や精密用途に最適な温度測定ソリューションです。

変圧器巻線の光ファイバー温度測定とは？

光ファイバ温度測定は、直接変圧器の巻線ターン-ツー-ターンまたはコイルの内側に埋め込まれた特殊な光ファイバ検出プローブであり、新しい温度測定技術の温度データを送信するために、光信号（電気信号ではなく）の使用。光ファイバー自体は導電性ではなく、電磁界の影響を受けないように、高電圧の強磁場環境で安全かつ信頼性の高い作業することができ、従来の電気センサーを比較することはできませんです。

動作原理

蛍光光ファイバーによる温度測定： 光ファイバープローブの先端には特殊な蛍光体が塗布されており、励起光を照射すると、温度によって蛍光の減衰時間が変化する。パイロメーターは、蛍光の残光時間を測定することで、温度測定点の温度を正確に算出する。この方法は高精度で応答が速く、変圧器巻線のホットスポット温度測定の主流となっています。

光ファイバー温度計測の6つの主な利点

本質安全防爆：光ファイバーは非導電性素材であるため、高電圧巻線内部に安全に埋め込むことができ、感電の危険性がありません。強力な電磁干渉防止：純粋な光信号伝送であるため、変圧器の強力な磁界の影響を全く受けません。ホットスポット温度の直接測定：プローブを巻線の最もホットなポイント（巻線間）の近くに設置することができ、平均温度の代わりに実際のホットスポット温度を測定します。マルチポイントの同期モニタリング：3相巻線をカバーするマルチチャンネルプローブに、ホストのセットを同時にアクセスできます。長期安定性：金属酸化、電気ドリフトがなく、変圧器と同期した寿命。インテリジェントな統合をサポート：データはRS485/Modbusまたはイーサネット経由でインテリジェントな監視プラットフォームにアップロードできます。

代表的なアプリケーション・シナリオ

220kV以上の大型電源主変圧器、風力発電所、太陽光発電所の箱型変圧器（高負荷変動時）、地下、高速鉄道の牽引変圧器、オフショアプラットフォーム、データセンターなど、高い信頼性が求められる場面。

猪寺PHM-300U変圧器インテリジェント監視装置は、光ファイバー巻線温度測定アクセスをサポートし、三相巻線温度、コア温度、周囲温度と湿度、振動データを同時に監視することができ、Modbus RTUリモート伝送をサポートし、大型変圧器のインテリジェント化に最適です。

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バイメタル/膨張式温度計（BWY/BWRシリーズ）

動作原理

センサーのこのタイプは、長い歴史を持って、原理は直感的です：温度変化と膨張収縮と特殊な液体（またはバイメタル）の感温パッケージの使用は、毛細管を介して、現在の温度を示すためにダイヤル上に直接、ポインタの偏向を促進する。一部のモデルはまた、内蔵のマイクロスイッチは、温度が設定された接点動作、出力アラーム信号を超えています。

主な特徴

外部電源なし、シンプルな構造、直感的で信頼性が高い、油浸変圧器の上面油温と巻線温度の監視に適している、一部のモデル（BWRシリーズなど）内蔵PT100コンポーネント、ポインタ表示とリモート伝送機能を考慮、耐候性、屋外変電所の使用に適しています。

主な製品モデル

BWY-802/803A、BWY2-803A：油浸変圧器上部の油温測定に適したオイルレベルサーモスタット、BWR-04J/BWR-06：巻線温度計、内蔵PT100、サポート温度テレコミュニケーション、BWY-804/BWY-806：テレコミュニケーション信号出力付き、オンライン監視システムで使用可能。

💡 BWYシリーズは主に油の表面温度（間接的に予測される巻線の温度上昇）を反映し、BWRシリーズは、熱モデルのシミュレーションを通じて巻線の実際の温度に近く、精密なアプリケーションのために推奨されるBWRシリーズまたは光ファイバソリューション。

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NTC/PTCサーミスタセンサ

動作原理

NTC（負温度係数）サーミスタ：温度が上昇すると抵抗値が急激に低下し、感度が非常に高い。PTC（正温度係数）サーミスタ：温度がキュリー点を超えると抵抗値が急激に上昇し、過熱保護スイッチング素子としてよく使用される。

主な特徴

NTCは小型変圧器の連続温度監視に適している。PTCは主に過熱保護トリガーに使用され、正確な温度測定には適していない。非線形特性が強く、通常はソフトウェアで線形化補正を行う必要がある。

代表的なアプリケーション・シナリオ

主に、小型・中型の乾式変圧器、配電ボックス、またはモーター巻線のようなコスト重視のアプリケーションに組み込まれた単純な過熱保護に使用されます。中型および大型の電力変圧器では、通常単独では使用されず、PT100または光ファイバーシステムと組み合わせて補助保護素子として使用されます。

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VIII.RFID無線パッシブ温度センサー

動作原理

パッシブワイヤレス温度測定は、近年スイッチギアや変圧器端末の分野で急速に普及した新技術です。電池を内蔵していないセンサータグは、無線エネルギー供給のための無線周波数信号を介してリーダーによって、タグ内の感温チップは、電力線や信号線を必要とせずに全体のプロセスに戻って瞬時にデータを収集します。

主な特徴

完全にパッシブ：電池なし、ワイヤなし、最大10年間メンテナンスフリーでインストールすることができます。インストールは非常に簡単です：貼り付けまたはネジで固定することができ、変換コストは非常に低いです。防水、防塵、過酷な環境に対する耐性、端末のホットスポット監視のニーズを満たすために、中程度の温度精度（± 1〜2℃）、マルチポイントネットワーキングをサポートし、リーダーは同時に数十の温度測定点を管理することができます。

代表的なアプリケーション・シナリオ

変圧器の高電圧側、低電圧側の端子（ケーシングは軍帽になります）、バスバー接続点、スイッチギヤの接点、ケーブル中間ジョイントや電気ラインの他の部分が行くことができない、RFID無線温度測定アプリケーションのシナリオの中核です。変圧器本体の巻線（PT100/光ファイバ）との温度測定は、補完的な、一緒に完全なホットスポット監視システムを構築するために形成する。

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IX.6タイプの水平比較

注：★光ファイバーセンサーは、大型変圧器巻線のホットスポット測定分野で最高の総合性能を発揮しますが、初期投資コストが高く、高信頼性要件に適しています。

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X. トランス温度センサーの正しい選び方は？

絶対的な正解や不正解はなく、重要なのは実際のニーズに合わせることだ。

トランスタイプによる選択乾式変圧器にはPT100＋BWDKシリーズ、油浸変圧器にはBWY/BWRシリーズ、箱型変圧器／新エネルギー・ステーションには光ファイバー巻線温度測定＋オンライン・モニタリング・プラットフォームが推奨される。

監視精度の要件に応じて選択一般的な監視（過温アラーム、空冷制御）にはPT100またはBWY/BWRで十分ですが、精密なホットスポット監視（寿命評価、過負荷管理）には光ファイバー温度測定を選択する必要があります。

遠隔／オンライン監視の有無により選択。ローカル表示のみの場合は、ポインタータイプまたは表示付き温度コントローラーを選択します。リモート伝送/システム統合の場合は、RS485 Modbus出力付きセンサーを選択するか、オンライン監視デバイスに接続します。

端子台・改造機会により選択スリーブは、軍事キャップ、バスバーとラインの他の部分を選択することはできませんされます RFID無線パッシブ温度測定、ゼロ配線変換を完了することができます。

💡 どのようにタイプを選択したらよいかわからない？猪寺は、変圧器の機種、用途、ご予算に応じて、専門チームが最適なプログラムをご提案いたします。お問い合わせホットライン：13959168359

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11、イノテラ変圧器温度監視製品の推奨事項

乾式変圧器温度調節器（BWDK/IBシリーズ）、光ファイバーによる巻線温度測定（PHM-300Uインテリジェント監視装置付き）、油式変圧器温度調節器（BWY/BWRシリーズ）、RFID無線パッシブ温度測定装置、温湿度センサーなど。我々は、製品モデルのフルレンジを持って、OEM / ODMのカスタマイズをサポートし、私たちの顧客は、国家電網、南方電力網、TBEA、金潘科技などの有名な企業が含まれています。

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XII.よくある質問（FAQ）

Q: 乾式変圧器と油入変圧器の温度センサーは互換性がありますか？

A: 直接共通にすることはできません。乾式変圧器の巻線が空気にさらされる場合は、BWDKシリーズ温度コントローラとPT100白金RTDを使用します。油浸変圧器は、BWY / BWR膨張温度計または密閉構造の特殊センサーを使用する必要があります。2つの設置インターフェース、作業環境、信号タイプは異なるため、混在して使用すると、測定精度が低下したり、機器に損傷を与えたりする可能性があります。

Q: 光ファイバー温度計測はPT100よりはるかに高価ですが、いつ投資する価値がありますか？

A: 光ファイバー温度計測の初期コストは確かにPT100より高いですが、次のような場面では投資効果は大きいです：①変圧器の長期高負荷運転（風力発電、データセンターのボックス可変など）、ホットスポットの過熱リスクが高い②変圧器の単価が高い（220kV以上の主変圧器）、一度のダメージが大きい③変圧器の絶縁寿命と過負荷容量を正確に評価する必要がある。このような場合、光ファイバー温度測定に投資することで、計画外のダウンタイムを効果的に削減でき、総合的な経済効果は従来のソリューションよりもはるかに高くなります。

Q:変圧器には何個の温度センサーを取り付ける必要がありますか？

A: 標準構成では、乾式変圧器には通常3台のPT100（各三相巻線に1台）が設置され、プログラムによっては4～6台のコア温度測定ポイントを追加します。油浸式変圧器には通常1～2台の油面温度計（BWYシリーズ）と1台の巻線温度計（BWRシリーズ）が設置されます。光ファイバー温度測定またはオンライン監視方式を使用する場合は、監視範囲をさらに向上させるために、必要に応じて複数のホットスポット温度測定プローブを追加することもできます。

Q：RFIDワイヤレス温度測定と有線温度測定はどちらが正確ですか？

A：精度、高品質の有線PT100センサーの精度は±0.3℃までで、RFID無線温度測定（±1～2℃）よりわずかに優れている。しかし、この2つのアプリケーションシナリオは同じではありません。有線温度測定は巻線などの固定温度測定ポイントに適しており、RFID無線温度測定はボルト接合部、ブッシュ、キャップ、バスバーなど、電線をまったく配線できない場所に配置できるという利点があります。完全な変圧器ホットスポット監視システムでは、この2つを互いの代わりとしてではなく、組み合わせて使用することをお勧めします。

Q: 変圧器のサーモスタットが高温を示していますが、センサーの故障でしょうか、それとも本当に過熱しているのでしょうか？

A: 2つの可能性があります。まず、温度コントローラーが特定の相の三相温度を特に高いことを示しているかどうかをチェックします。相が異常に高い場合は、まず対応するセンサーの配線が緩んでいるか、短絡または断線しているかどうかをチェックします。冷却ファン動作が正常かどうか、変圧器に過負荷がかかっていないかどうか。専門的なサポートが必要な場合は、イノテラの技術チームにご連絡いただければ、リモートで判定をサポートいたします。

Q: 屋外変電所の温度センサーには、どのような注意が必要ですか？

A：屋外では、①雨やほこりの侵入を防ぐため、保護等級IP54以上であること、②センサーが-40℃から＋85℃までの広い温度範囲で安定して動作すること、③結露による絶縁低下を防ぐため、温湿度コントローラーやヒーターを昼夜の温度差が大きい場所に設置すること、④落雷による温湿度コントローラーの破損を防ぐため、信号線をしっかりとシールドし、サージから保護すること、などに注意する必要があります。

Q: 光ファイバー温度計測プローブは、変圧器の改造時に後付けできますか？

A: 蛍光光ファイバープローブは通常、変圧器の巻線鋳造（乾式）または巻線（油式変圧器）の段階にあらかじめ埋め込まれており、工場出荷後に巻線を解体せずに使用中の変圧器に設置することは困難であるため、新規プロジェクトで光ファイバー温度測定ソリューションを計画する方が適しています。稼動中変圧器の改造とアップグレードには、RFIDワイヤレス温度測定を端子、ブッシング、その他の外部ホットスポットに設置し、油温オンライン監視装置と組み合わせるのが一般的で、大規模な解体や修理を必要とせずに、全体的な知覚能力のアップグレードを達成することができます。

Q: 変圧器温度センサーの品質はどのように判断するのですか？

A: ①国家標準と業界標準（GB/T 1094、IEC 60751など）に合致しているか、②第三者の権威ある試験と認証に合格しているか、③センサーの精度レベルと長期安定性指標（年間ドリフト）、④メーカーが技術的な選択サポートと完璧なアフターサービスを提供しているか、⑤同型変圧器における製品の実際の応用事例、などから評価することができます。猪寺の製品はすべて第三者機関の試験と認証に合格しており、国家電網、南方電網などの主要な電力ユーザーと長期的な協力関係を築いている。

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結語

変圧器温度センサーは小さな付属品のように見えますが、電源システム全体の安全性と安定性に直結しています。成熟した信頼性の高いPT100白金測温抵抗体から、将来の方向性を示す光ファイバーホットスポット温度測定、設置が簡単なRFIDワイヤレス温度測定まで、各技術にはそれぞれかけがえのない応用価値があります。

変圧器のタイプ、運転シナリオ、監視精度の要件に応じて、最適なソリューションを選択します。

猪寺（福州）販売有限公司 ホットライン：13959168359 公式ウェブサイト：www.innotd.com 変圧器の温度制御とインテリジェント・モニタリングに注力し、ワンストップ・ソリューションを提供