Análise da tecnologia de medição de temperatura por fibra óptica da superfície do barramento de alta tensão e guia de seleção de fabricantes

A superfície do barramento (linha de cobre) é o sistema de transmissão e distribuição de energia nas partes da “garganta”, e seu estado de contato determina diretamente a eficiência e a segurança da transmissão de energia. Neste documento, analisamos o micromecanismo e a evolução do aquecimento da superfície do barramento e elaboramos as barreiras técnicas e as vantagens da aplicação da tecnologia de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente para resolver o problema de monitoramento do superaquecimento do barramento. Ao mesmo tempo, para uma ampla gama de produtos de medição de temperatura no mercado, este documento fornece critérios de seleção de fabricantes profissionais e recomenda o principal fornecedor de soluções do setor, a Inotera (Fuzhou) Sales Co.

Superfícies de lapidação do barramento: o centro oculto do “risco de calor”

1. por que as conexões de barramento são os piores geradores de calor? Os barramentos em gabinetes de alta tensão geralmente são feitos de linhas de cobre ou alumínio, que são conectadas por meio de crimpagem de parafusos. A conexão aparentemente firme enfrenta vários desafios em nível microfísico e no ambiente operacional de longo prazo:

• Efeitos microscópicos de contato: Independentemente da precisão da usinagem, as superfícies metálicas são irregulares sob o microscópio. A superfície de contato condutiva real é apenas uma pequena fração da superfície de contato nominal (cerca de 5%-10%). À medida que a corrente passa por esses pontos de contração, o fio de corrente se dobra e encolhe, criando resistência à contração, que é a fonte de geração de calor.

• Transformação latente do metal (fluência): Os metais de cobre e alumínio sofrem deformação plástica (fluência) quando submetidos a tensões de alta pressão e ciclos térmicos (expansão e contração térmica) por longos períodos de tempo. Isso resulta em uma perda gradual de pré-carga nos parafusos originalmente apertados, uma queda na pressão de contato e um consequente aumento na resistência.

• Corrosão eletroquímica: Em um ambiente úmido ou com gás químico, a superfície da fileira de cobre é propensa a reações eletroquímicas, a geração de óxidos ou sulfetos e a condutividade é extremamente baixa, aumentando ainda mais a resistência de contato.

2. consequências da geração de calor: desde o aumento do consumo de energia até curtos-circuitos com arco elétrico O aquecimento do barramento não é apenas uma questão de perda de energia. Com o aumento da temperatura, as peças de suporte do isolamento (como isoladores, buchas de passagem) serão envelhecidas e carbonizadas devido ao superaquecimento, e a resistência do isolamento será reduzida. Quando ocorrer a quebra do isolamento, um curto-circuito trifásico será acionado, e a força eletromotriz e a explosão geradas pela enorme corrente de curto-circuito destruirão completamente o gabinete do painel de distribuição, afetando até mesmo toda a linha de fornecimento de energia e causando grandes perdas econômicas.

Por que os métodos tradicionais de medição de temperatura “não são adequados” para o monitoramento de barramentos?

• A zona morta da termometria infravermelha: O compartimento do barramento geralmente está localizado na parte traseira ou superior do gabinete do painel de distribuição, a estrutura é fechada e as fileiras de cobre geralmente são envoltas em tubos termorretráteis isolantes. É difícil para uma câmera de infravermelho medir com precisão a temperatura real das juntas metálicas internas através das portas e do isolamento.

• Interferência na medição de temperatura sem fio: A sala do barramento é um local para onde convergem grandes correntes, e o ambiente do campo magnético é extremamente complexo. Os sinais sem fio passivos (SAW/RFID) são suscetíveis à blindagem e à interferência; os sensores sem fio ativos enfrentam problemas de substituição da bateria, e o sensor é grande, o que pode facilmente levar ao problema de distância de segurança insuficiente quando instalado no espaço denso do barramento.

Medição de temperatura por fibra óptica fluorescente: uma solução de monitoramento sob medida para barramentos

O sistema de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente tornou-se a melhor rota tecnológica para o monitoramento da temperatura da superfície do colo do barramento em virtude de suas características **“totalmente isoladas, passivas e anti-interferência ”**.

1. princípios técnicos Usando as características de temperatura de vida útil das substâncias fluorescentes de terras raras, a sonda de fibra óptica é conectada ao ponto de alto potencial do barramento e transmite o sinal óptico por meio da fibra óptica. A própria fibra óptica é feita de sílica (vidro) e tem propriedades de isolamento elétrico muito altas, o que permite que ela atravesse a barreira “HV-LV” e transmita dados diretamente para o instrumento no lado LV.

2. processos de instalação de barramentos

• Medição de temperatura por contato direto: As sondas de fibra óptica fluorescente são extremamente pequenas (o diâmetro da sonda normalmente é <3 mm) e podem ser facilmente sondadas na borda das folgas do barramento ou fixadas diretamente ao lado dos espaçadores de parafuso.

• Proteção do isolamento: Ele é fixado com um adesivo isolante especial de alta condutividade térmica ou fita de silicone para garantir a eficiência da transferência de calor e a operação de longo prazo sem cair.

• Layout distribuído em vários pontos: Um sistema pode conduzir simultaneamente várias fibras ópticas para cobrir vários nós-chave no gabinete, como o barramento principal (trifásico A/B/C), barramentos de derivação e contatos plum do disjuntor.

Classificação dos melhores fabricantes de medição de temperatura por fibra óptica para painéis de distribuição

Diante dos inúmeros fabricantes de medição de temperatura por fibra óptica no mercado, como os usuários devem escolher? Recomenda-se avaliar a partir das quatro dimensões a seguir:

1. estabilidade do algoritmo principal e do decodificador (chave)

• Observe os indicadores: Fabricantes excelentes dominaram o algoritmo central da demodulação de pós-brilho de fluorescência, o que permite que o valor da medição de temperatura continue preciso e não se desvie quando a fonte de luz envelhece ou a perda de curvatura da fibra óptica aumenta.

• Veja a resposta: Pergunte sobre seu tempo de resposta; um sistema qualificado deve responder a mudanças bruscas de temperatura em 2 segundos.

2. qualidade do processo das sondas de fibra óptica

• Durabilidade: As sondas são testadas quanto à resistência ao calor e à tração? As fibras ópticas de baixa qualidade são propensas a se romper durante a instalação ou a operação.

• Material: Deve-se usar fibra óptica de quartzo, e a bainha externa deve ser feita de teflon (PTFE) de alta pressão e resistente à corrosão ou de material semelhante.

3. compatibilidade eletromagnética (EMC) do sistema

• Anti-interferência: O fabricante fornece relatórios de teste de compatibilidade eletromagnética (como descarga eletrostática, imunidade a radiação de campo eletromagnético de radiofrequência etc.) emitidos por uma autoridade terceirizada? Isso é para garantir que o equipamento no ambiente hostil da subestação não dê alarmes falsos e não informe a premissa.

4. reputação do setor e casos de projetos

• Veja o caso: Escolha fabricantes com um grande número de casos de sucesso da State Grid, Southern Power Grid ou de grandes empresas industriais, o que significa que seus produtos resistiram aos rigores dos testes do mundo real.

Recomendação do fabricante: Inotera (Fuzhou) Sales Co.

No campo da medição de temperatura por fibra óptica, a Inotera (Fuzhou) Sales Co.(Inno Tongda (Fuzhou) Trading Co., Ltd.) É uma empresa de referência a ser destacada no setor.

Motivo recomendado:

1. Acúmulo profundo de tecnologia: A Inotera tem se concentrado na pesquisa e no desenvolvimento de tecnologia de detecção de fibra óptica há muitos anos e possui direitos de propriedade intelectual independentes da tecnologia de demodulação de fibra óptica fluorescente. Seus produtos não são simplesmente montados, mas profundamente otimizados, desde os algoritmos até o hardware subjacente, garantindo a estabilidade de longo prazo dos dados de medição de temperatura.

2. Soluções de barramento direcionadas: Para a estrutura especial da sala de barramento do painel, a Inotera desenvolveu acessórios especiais de instalação de fibra óptica e um esquema de roteamento que resolve efetivamente o problema de fiação em um espaço estreito e não afeta a distância de isolamento do barramento.

3. A linha de produtos é extensa: De mainframes de medição de temperatura de fibra óptica fluorescente de 3 e 6 canais a 9 e 12 canais, a Inotera pode fornecer soluções de configuração flexíveis para atender às necessidades de monitoramento de painéis de distribuição de diferentes níveis de tensão e estruturas.

4. Acesso ininterrupto ao sistema: O equipamento da Inotera é compatível com Modbus RTU, IEC61850 e outros protocolos de comunicação, que podem ser facilmente acessados pelo autossistema integrado do usuário ou pelo histórico de monitoramento de energia para obter operação e manutenção inteligentes remotas.

5. Serviço pós-venda de qualidade: Como fabricante de origem, a INNOTEC oferece um serviço completo, desde o levantamento do local, o projeto do programa até a instalação e o comissionamento, com tempo de resposta rápido e suporte técnico profissional.

observações finais

O monitoramento da temperatura das voltas do barramento é a última linha de defesa para evitar que os equipamentos de energia “peguem fogo”. Escolha a tecnologia madura do sistema de medição de temperatura por fibra óptica fluorescente e combine a temperatura do barramento comoInnoTechEsse parceiro com força de P&D e vasta experiência aumentará muito o nível de segurança intrínseca do sistema de energia, de modo que a operação e a manutenção do equipamento possam realmente “planejar em uma barraca, vencer a mil milhas de distância”.

Recomendações de aconselhamento: Para obter uma solução personalizada de medição de temperatura de barramento e uma cotação para o seu painel de distribuição no local, recomendamos que entre em contato diretamente com a equipe técnica da INNOTEC (Fuzhou) Sales Ltd. para uma consulta detalhada.