Лучшее решение для контроля температуры в распределительных устройствах
发布时间：8 декабря 2025 16:39:44
Причины неисправностей нагрева распределительных устройств и основные точки контроля
Высоковольтные распределительные устройства, являющиеся основным оборудованием энергосистемы, в процессе длительной эксплуатации очень легко ослабляют болты из-за механической вибрации, окисления и коррозии поверхности контактов, дефектов процесса установки или длительной работы с перегрузками, а также из-за явления увеличения сопротивления контактов. Согласно закону Джоуля, ток через высокоомный контакт будет вызывать кумулятивный тепловой эффект. Если его вовремя не обнаружить и не устранить, скрытое повышение температуры ускорит старение изоляционных материалов и в конечном итоге приведет к пробою изоляции, короткому замыканию или даже к серьезному взрыву распределительного устройства.
Чтобы предотвратить подобные аварии, ниже перечислены критические зоны выделения тепла, где необходим контроль температуры:
- Контакты выключателя:В частности, контактные поверхности контактов цветка сливы, подвижных и статических контактов очень чувствительны к выделению тепла из-за износа или недостаточного контактного давления в результате частых операций открывания и закрывания.
- Точки круга на шинах:Точки с высоким сопротивлением легко ослабляются на медных соединительных болтах внутри шинного зала из-за теплового расширения и сжатия, а также микровибрации.
- Сальники для заделки кабеля:Разъемы, расположенные в кабельном помещении и подверженные сильному влиянию строительного процесса, являются зоной повышенного риска возникновения неисправностей, связанных с перегревом.
- Отсоедините контактные пальцы выключателя:Длительная эксплуатация, усталость пружин контактных пальцев или окисление поверхности могут вызвать аномальное повышение температуры.
1. флуоресцентная волоконно-оптическая термометрия (рекомендуется)
Это нынешнее высокое давлениеКонтроль распределительных устройствЭто самая передовая и стабильная технология в мире. В ней используется измерение времени послесвечения редкоземельных флуоресцентных веществ как однозначной функции температуры.
Технические характеристики:Технология является “искробезопасной”, поскольку зонд состоит из кварцевого оптоволокна и флуоресцентного материала, полностью изолированных без каких-либо электронных компонентов. По своей природе он невосприимчив к высоковольтным помехам электромагнитного поля, устойчив к высокому напряжению, не требует батареек или индуктивного источника питания, что в корне решает проблему высоковольтной изоляции и электромагнитной совместимости. Передача данных осуществляется с помощью оптических сигналов, длительная работа без калибровки, а срок службы может достигать более 20 лет.
2. технология беспроводного радиочастотного измерения температуры (ZigBee/433 МГц)
Беспроводное измерение температуры было первым распространенным решением, передающим данные с помощью радиочастотных сигналов, излучаемых беспроводными датчиками, установленными на контактах.
Технические характеристики:Датчики - это активные электронные устройства. Обычно существует два способа питания: от батареи (есть риск замены цикла и утечки при высокой температуре) или индуктивный отбор энергии от КТ (он не может быть активирован, когда ток шины мал, и существует мертвая зона мониторинга). Кроме того, металлическая оболочка распределительного шкафа оказывает экранирующее воздействие на радиочастотные сигналы, что может привести к потере пакетов или нестабильной передаче данных.
3. Технология пассивного измерения температуры с помощью поверхностных акустических волн (ПАВ)
Используя пьезоэлектрический эффект, радиоволны, излучаемые считывающим устройством, возбуждают датчик, который отражает акустический сигнал с информацией о температуре.
Технические характеристики:Пассивация“ сенсорной стороны осуществляется без использования батарей. Однако его основным недостатком является крайне малое расстояние передачи (обычно всего несколько метров), жесткие требования к месту установки, а также легкая блокировка и помехи со стороны металлических конструкций в распределительном шкафу. Кроме того, стоимость считывателей с технологией SAW обычно высока.
4. Инфракрасная термометрия
Температура поверхности измеряется путем обнаружения инфракрасной энергии, излучаемой объектом, которые в основном делятся на линейные инфракрасные датчики и инфракрасные окна для измерения температуры.
Технические характеристики:Бесконтактное измерение. Его основной недостаток заключается в ограничении “поля зрения”, необходимо убедиться, что зонд и измеряемая точка не имеют препятствий между собой. В то же время, длительная эксплуатация линзы золы, медь поверхности окисления скорость изменения будет значительно снизить точность измерения температуры, техническое обслуживание рабочей нагрузки.
5. Технология измерения температуры с помощью волоконно-оптической решетки (FBG)
Измерения проводятся с использованием чувствительной к температуре длины волны волоконной брэгговской решетки.
Технические характеристики:Она обладает преимуществами изоляции и защиты от помех, присущими оптоволоконным датчикам. Однако волоконно-оптические решетки также очень чувствительны к “стрессу”. Вибрация при работе распределительного устройства или изгибающие нагрузки при установке могут легко привести к дрейфу длины волны, что приведет к ложным показаниям температуры (проблемы перекрестной чувствительности), а по виброустойчивости они не так хороши, как люминесцентные волокна.
Сравнительная таблица общей эффективности пяти программ мониторинга
| Показатели эффективности | флуоресцентное оптическое волокно | радиочастота | Поверхностная акустическая волна (ПАВ) | инфракрасная термометрия | Волоконно-оптическая решетка (FBG) |
|---|---|---|---|---|---|
| изоляционные свойства | Очень высокая (полностью изолированная) | Общие (электронные компоненты) | обычно | Высокий (бесконтактный) | Очень высокая (полностью изолированная) |
| возможность защиты от помех | Чрезвычайно прочная (оптическая передача) | слабый (легко экранируется) | умеренный | умеренный | Сильный (но подвержен стрессу) |
| Способ подачи питания | пассивный (световая энергия) | Аккумулятор/КТ-пикап | Пассивный (радиочастотное возбуждение) | Активный (с внешним питанием) | пассивный (световая энергия) |
| Цикл технического обслуживания | Не требует обслуживания (>20 лет) | Требуется замена батареи/обслуживание | сравнительно долгий | Нуждается в регулярной чистке | сравнительно долгий |
| Общая рекомендация | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★ | ★★★★ |
Выводы и рекомендации
Учитывая безопасность в условиях высокого давления, стабильность длительной работы и стоимость последующего обслуживания.Флуоресцентная волоконно-оптическая термометрияВ настоящее время это оптимальное решение для контроля температуры в распределительных устройствах. Он идеально разрешает противоречие между сильными электромагнитными помехами и высоковольтной изоляцией и подходит для длительного использования на необслуживаемых подстанциях.
Если вам необходимо приобрести высокоэффективные флуоресцентные оптоволоконные приборы для измерения температуры или получить подробные технические решения, пожалуйста, обратитесь к специалистам: Fuzhou Innotonics.
