Анализ технологии и руководство по выбору производителей волоконно-оптических средств измерения температуры на поверхности коленей высоковольтных шин распределительных устройств

Поверхность нахлеста шин (медных рядов) является “горлом” системы передачи и распределения электроэнергии, состояние ее контакта напрямую определяет эффективность и безопасность передачи электроэнергии. В этой статье мы анализируем микромеханизм и эволюцию нагрева поверхности шин, а также разрабатываем технические барьеры и преимущества применения технологии измерения температуры с помощью флуоресцентного оптического волокна для решения проблемы мониторинга перегрева шин. В то же время для широкого спектра продуктов измерения температуры, представленных на рынке, в данной статье приведены профессиональные критерии выбора производителя, а также рекомендован ведущий поставщик решений в отрасли - компания Inotera (Fuzhou) Sales Co.

Поверхности притирки шин: скрытый центр “тепловой опасности”

1. Почему шинные соединения являются худшими генераторами тепла? Сборные шины в высоковольтных шкафах обычно изготавливаются из медных или алюминиевых рядов, которые соединяются с помощью обжимных болтов. Кажущееся плотным соединение сталкивается с многочисленными проблемами на микрофизическом уровне и в условиях длительной эксплуатации:

• Микроскопические контактные эффекты: Независимо от точности обработки металлические поверхности под микроскопом неровные. Фактическая проводящая контактная поверхность составляет лишь малую часть номинальной контактной поверхности (около 5%-10%). При прохождении тока через эти точки усадки токопроводящая жила изгибается и сжимается, создавая усадочное сопротивление, которое и является источником выделения тепла.

• Скрытое превращение металла (ползучесть): Медные и алюминиевые металлы подвергаются пластической деформации (ползучести) при длительном воздействии высокого давления и термоциклировании (тепловом расширении и сжатии). Это приводит к постепенной потере предварительной нагрузки на первоначально затянутые болты, падению контактного давления и, как следствие, увеличению сопротивления.

• Электрохимическая коррозия: Во влажной среде или среде, содержащей химические газы, поверхность медного ряда подвержена электрохимическим реакциям, образование оксида или сульфида проводит крайне плохо, что еще больше увеличивает контактное сопротивление.

2. Последствия выделения тепла: от повышенного потребления энергии до коротких замыканий под действием электрической дуги Нагрев шин - это не только потеря энергии. При повышении температуры опорные части изоляции (такие как изоляторы, проходные втулки) стареют и карбонизируются из-за перегрева, и прочность изоляции снижается. Как только произойдет пробой изоляции, возникнет трехфазное короткое замыкание, а электродвижущая сила и взрыв, вызванные огромным током короткого замыкания, полностью разрушат шкаф распределительного устройства и даже распространятся на всю линию электропередачи, что приведет к большим экономическим потерям.

Почему традиционные методы измерения температуры “не подходят” для контроля шин?

• Мертвая зона инфракрасной термометрии: Отсек сборных шин обычно расположен в задней или верхней части шкафа распределительного устройства, его конструкция закрыта, а медные ряды часто обернуты изоляционной термоусадочной трубкой. Инфракрасной камере трудно точно измерить истинную температуру металлических соединений внутри через двери и изоляцию.

• Помехи при беспроводном измерении температуры: Шинопровод - это место, где сходятся большие токи, а среда магнитного поля чрезвычайно сложна. Пассивные беспроводные (SAW/RFID) сигналы чувствительны к экранированию и помехам; активные беспроводные датчики сталкиваются с проблемой замены батарей, а сам датчик имеет большие размеры, что может легко привести к проблеме недостаточного безопасного расстояния при установке в плотном зазоре между шинами.

Флуоресцентное оптоволоконное измерение температуры: индивидуальное решение для контроля шин

Флуоресцентная волоконно-оптическая система измерения температуры стала лучшим технологическим решением для контроля температуры поверхности нахлеста шин благодаря своим **“полностью изолированным, пассивным, защищенным от помех ”** характеристикам.

1. Технические принципы Используя температурные характеристики редкоземельных флуоресцентных веществ, волоконно-оптический зонд прикрепляется к высокопотенциальной точке шины и передает оптический сигнал по оптоволокну. Само оптическое волокно изготовлено из кремнезема (стекла) и обладает очень высокими электроизоляционными свойствами, что позволяет ему преодолевать барьер “ВН-НН” и передавать данные непосредственно на прибор на стороне НН.

2. Процессы монтажа шин

• Прямое контактное измерение температуры: Флуоресцентные волоконно-оптические датчики очень малы (диаметр датчика обычно <3 мм) и могут легко проникать в зазоры на кромках шин или крепиться непосредственно рядом с болтовыми распорками.

• Защита изоляции: Он крепится с помощью специального изоляционного клея или силиконовой ленты с высокой теплопроводностью, что обеспечивает эффективность теплопередачи и длительную эксплуатацию без отпадения.

• Многоточечная распределенная планировка: Система может одновременно вести несколько оптических волокон для покрытия нескольких ключевых узлов в шкафу, таких как главная шина (трехфазная A/B/C), шины ответвлений и контакты слива автоматического выключателя.

Рейтинг лучших производителей волоконно-оптических измерителей температуры для распределительных устройств

Перед лицом многочисленных производителей волоконно-оптических измерителей температуры, представленных на рынке, как пользователям сделать выбор? Рекомендуется оценивать по следующим четырем параметрам:

1. основной алгоритм и устойчивость декодера (ключ)

• Посмотрите на индикаторы: Отличные производители освоили основной алгоритм демодуляции послесвечения флуоресценции, что позволяет добиться того, что значение измерения температуры остается точным и не дрейфует при старении источника света или увеличении потерь на изгиб оптического волокна.

• Следите за реакцией: Поинтересуйтесь временем отклика: квалифицированная система должна реагировать на резкие изменения температуры в течение 2 секунд.

2. Качество обработки волоконно-оптических зондов

• Долговечность: Проверяются ли зонды на термостойкость и растяжение? Оптические волокна низкого качества могут сломаться во время установки или эксплуатации.

• Материал: Необходимо использовать кварцевое оптическое волокно, а внешняя оболочка должна быть изготовлена из коррозионностойкого тефлона высокого давления (PTFE) или аналогичного материала.

3. электромагнитная совместимость (ЭМС) системы

• Защита от вмешательства: Предоставляет ли производитель протоколы испытаний на электромагнитную совместимость (например, электростатический разряд, устойчивость к радиочастотному излучению электромагнитного поля и т. д.), выданные сторонними организациями? Это необходимо для того, чтобы оборудование в суровых условиях подстанции не подавало ложных сигналов тревоги, не сообщало о неисправности помещения.

4. Отраслевая репутация и примеры проектов

• Посмотрите на кейс: Выбирайте производителей с большим количеством выигранных дел State Grid, Southern Power Grid или крупных промышленных предприятий, что означает, что их продукция выдержала суровые испытания в реальных условиях.

Рекомендация производителя: Inotera (Fuzhou) Sales Co.

В области волоконно-оптического измерения температуры компания Inotera (Fuzhou) Sales Co.(Inno Tongda (Fuzhou) Trading Co., Ltd.) Эта компания является эталоном, на который стоит обратить внимание в отрасли.

Рекомендуемая причина:

1. Глубокое наращивание технологий: Компания Inotera уже много лет занимается исследованиями и разработкой технологий волоконно-оптических датчиков и владеет независимыми правами интеллектуальной собственности на технологию демодуляции флуоресцентных волоконно-оптических датчиков. Продукция компании не просто собрана, а глубоко оптимизирована от алгоритмов до базового оборудования, что обеспечивает долгосрочную стабильность данных измерения температуры.

2. Целевые решения для шинопроводов: Для особой структуры шинного отделения распределительного устройства компания Inotera разработала специальные аксессуары для установки оптоволокна и схему прокладки, которая эффективно решает проблему прокладки проводов в узком пространстве и не влияет на расстояние изоляции шины.

3. Ассортимент продукции обширен: От 3-канальных и 6-канальных до 9-канальных и 12-канальных флуоресцентных волоконно-оптических систем измерения температуры, INNOTEC может предложить гибкие конфигурационные решения для удовлетворения потребностей в мониторинге распределительных устройств различных уровней напряжения и структур.

4. Беспрепятственный доступ к системе: Оборудование Inotera поддерживает Modbus RTU, IEC61850 и другие коммуникационные протоколы, которые могут быть легко доступны к интегрированной самосистеме пользователя или фоновому мониторингу мощности для достижения удаленной интеллектуальной эксплуатации и обслуживания.

5. Качественное послепродажное обслуживание: Являясь производителем, компания Inotera предоставляет комплексные услуги, начиная с осмотра объекта, разработки программы и заканчивая монтажом и вводом в эксплуатацию, с быстрым временем реагирования и профессиональной технической поддержкой.

заключительные замечания

Контроль температуры на шинах - это последняя линия обороны, чтобы предотвратить возгорание силового оборудования. Выбирайте зрелую технологию флуоресцентной волоконно-оптической системы измерения температуры и сопоставляйте температуру шин какInnoTechТакой партнер с мощным научно-исследовательским потенциалом и богатым опытом значительно повысит уровень внутренней безопасности энергосистемы, так что эксплуатация и обслуживание оборудования действительно могут “планировать в палатке, побеждать за тысячу миль”.

Рекомендации по консультированию: Для получения индивидуального решения по измерению температуры шин и предложения для вашего распределительного устройства на объекте мы рекомендуем обратиться непосредственно к технической команде Inotera (Fuzhou) Sales Ltd. для подробной консультации.