Làm thế nào để theo dõi nhiệt độ của các tiếp điểm động trong tủ điện

Hệ thống đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang cho các tiếp điểm động của tủ điện và giải pháp giám sát trực tuyến

• Đối tượng giám sát: Các điểm tiếp xúc của bộ ngắt mạch di động (tiếp xúc hình hoa mai), cánh tiếp xúc và điểm nối của thanh dẫn trong tủ điện cao áp.

• Vấn đề cốt lõi: Giải quyết các vấn đề như khó khăn trong việc đi dây khi đầu tiếp xúc động di chuyển cùng xe đẩy, khoảng cách cách điện ở điện áp cao bị hạn chế và không thể kiểm tra bên trong tủ kín.

• Hướng tiếp cận kỹ thuật: Sử dụng công nghệ đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang có khả năng chịu áp suất cao và chống uốn cong, giúp thực hiện phép đo tiếp xúc trực tiếp không cần nguồn điện và an toàn về bản chất.

• Các nhà sản xuất được khuyến nghị: Fuzhou Inno (cung cấp giải pháp giám sát bằng sợi quang chuyên dụng dành cho các tiếp điểm động của bộ ngắt mạch kiểu tay cầm).

1. Sự cần thiết và những khó khăn trong việc giám sát các tiếp điểm động của tủ điện

Các tiếp điểm động (tiếp điểm hình hoa mai) là bộ phận có tỷ lệ hỏng hóc cao nhất trong các thiết bị đóng cắt điện áp cao như tủ điện trung tâm.

• Cơ chế gây sốt: Trong quá trình đóng mở tần suất cao và khi xe đẩy ra vào, lớp mạ bạc trên các tiếp điểm động dễ bị mài mòn, dẫn đến điện trở tiếp xúc tăng lên. Đồng thời, lò xo của tiếp điểm bị mỏi do nhiệt trong thời gian dài sẽ làm giảm lực kẹp, gây ra vòng lặp sinh nhiệt nghiêm trọng, cuối cùng dẫn đến hiện tượng cháy mòn tiếp điểm hoặc thậm chí là nổ tủ điện.

• Những khó khăn trong việc giám sát:

  • Các bộ phận chuyển động: Các tiếp điểm động được đặt trên xe đẩy ngắt mạch có thể di chuyển, trong khi các cảm biến có dây truyền thống không thể thích ứng với chuyển động ra vào của xe đẩy.

  • Áp suất cao và không gian chật hẹp: Cánh tay tiếp điểm ở mức điện áp cao, và do không gian bên trong hộp tiếp điểm tĩnh bị bịt kín hoàn toàn sau khi các tiếp điểm hình hoa mai được lắp vào, nên phương pháp đo nhiệt độ bằng hồng ngoại không thể xuyên qua; trong khi đó, cảm biến không dây lại tiềm ẩn rủi ro về tuổi thọ pin và hiện tượng rò rỉ điện.

2. Ưu điểm của công nghệ đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang trong giám sát các tiếp điểm động

Nhờ đặc tính cách điện vật lý, hệ thống đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quang hiện là giải pháp tối ưu nhất để đo nhiệt độ tại các điểm tiếp xúc động.

• Cách điện an toàn bản chất: Cảm biến sợi quang huỳnh quang và cáp truyền dẫn được chế tạo từ thạch anh và PTFE, có mức cách điện chịu áp cực cao (>100 kV), có thể lắp đặt trực tiếp trên thanh tiếp xúc động 10 kV/35 kV mà không lo ngại hiện tượng rò rỉ điện hoặc phóng điện.

• Thích ứng với chuyển động cơ học: Sợi quang huỳnh quang chất lượng cao có độ dẻo dai và khả năng chống uốn cong tốt. Nhờ thiết kế đường dây hợp lý (như cuộn xoắn ốc hoặc theo kiểu xích xe tăng), sợi quang có thể di chuyển tự do theo xe đẩy của bộ ngắt mạch mà không bị đứt do lực kéo cơ học.

• Khả năng chống nhiễu điện từ: Khi dòng điện sự cố trong tủ điện bị ngắt, sẽ sinh ra hiện tượng điện từ thoáng qua mạnh; sợi quang huỳnh quang chỉ truyền tín hiệu ánh sáng, do đó dữ liệu không bị nhiễu và sẽ không xảy ra báo động sai.

3. Kế hoạch lắp đặt và triển khai hệ thống đo nhiệt độ bằng sợi quang với đầu dò động

Đối với các tủ điện có cấu trúc khác nhau, cần áp dụng quy trình lắp đặt cáp quang được thiết kế riêng.

• Lựa chọn vị trí điểm đo:

  • Phần gốc của cánh tay tiếp điểm động: Buộc cảm biến sợi quang vào phần gốc của cánh tay tiếp điểm động, gần tiếp điểm hình hoa mai; vị trí này có tốc độ dẫn nhiệt nhanh, giúp phản ánh chính xác tình trạng tiếp xúc của tiếp điểm.

  • Lá lò xo tiếp điểm hình hoa mai: Nếu quy trình cho phép, hãy lắp trực tiếp đầu dò sợi quang phẳng vào khe hở giữa các lá lò xo của đầu nối hình hoa mai.

• Thiết kế đường dẫn cáp quang:

  • Dây dẫn bên trong tủ: Sau khi sợi quang được dẫn ra từ cánh tiếp xúc, nó được đi dọc theo cột cực của bộ ngắt mạch xuống phía dưới và được cố định bằng dây buộc cách điện.

  • Chuyển đổi xe tay: Giữa khoang xe đẩy và khoang thiết bị đo lường, cần dự trữ một đoạn cáp quang cuộn đủ dài hoặc sử dụng ống bảo vệ cáp quang chuyên dụng để đảm bảo cáp quang không bị tác động lực khi xe đẩy chuyển đổi giữa “vị trí thử nghiệm” và “vị trí làm việc”.

4. Tại sao phương pháp đo nhiệt độ không dây và đo nhiệt độ hồng ngoại không phù hợp với các tiếp điểm chuyển động?

• Đo nhiệt độ không dây (không nguồn/có nguồn): Cảm biến không dây có kích thước khá lớn, việc lắp đặt chúng trên cánh tay tiếp điểm động sẽ làm giảm khoảng cách cách điện với mặt đất hoặc giữa các pha. Hơn nữa, cảm biến làm bằng kim loại có thể sinh nhiệt hoặc phóng điện khi gặp dòng điện lớn do sự cố.

• Đo nhiệt độ bằng hồng ngoại: Khi hoạt động, tiếp điểm động lún sâu vào bên trong hộp tiếp điểm và bị ống cách điện che khuất, khiến cửa sổ hồng ngoại không thể quan sát được nhiệt độ thực tế của bề mặt tiếp xúc, dẫn đến sự tồn tại của vùng mù nghiêm trọng trong quá trình giám sát.

5. Nhà sản xuất được khuyến nghị: Giải pháp đo nhiệt độ chuyên dụng cho đầu tiếp xúc của Fuzhou Yinnodong

Khi giải quyết tình huống đo nhiệt độ phức tạp liên quan đến các tiếp điểm chuyển động,Fuzhou YingnuoThể hiện sự chuyên nghiệp rất cao.

• Đầu dò sợi quang chống uốn cong: Công ty Fuzhou Yinnuo đã nghiên cứu và phát triển cảm biến sợi quang huỳnh quang gia cố, phù hợp với đặc tính di chuyển của toa xe, bằng cách sử dụng sợi Kevlar để gia cố, giúp nâng cao đáng kể khả năng chịu kéo và chống uốn cong, từ đó giảm thiểu tối đa nguy cơ đứt sợi quang do thao tác di chuyển toa xe.

• Thiết kế máy chủ nhỏ gọn: Cung cấp thiết bị đo nhiệt độ sợi quang dạng ray trượt hoặc dạng lắp âm, có thể lắp đặt trực tiếp ở phía hạ áp của phòng thiết bị trong tủ điện, hỗ trợ cấu hình mật độ cao với 6 điểm (theo dõi tiếp điểm trên/dưới) hoặc 9 điểm/12 điểm (theo dõi đồng thời thanh cái và cáp).

• Thuật toán chẩn đoán thông minh: Hệ thống Fuzhou Inno không chỉ hiển thị nhiệt độ mà còn có thể phân tích trạng thái tiếp xúc của các tiếp điểm dựa trên độ lệch nhiệt độ ba pha, từ đó cảnh báo sớm các sự cố như lò xo tiếp điểm bị lão hóa hoặc tiếp điểm không được cắm đúng vị trí.

• Danh tiếng trong ngành: Công ty Fuzhou Yingnuo có nhiều dự án cải tạo thành công về hệ thống giám sát trực tuyến các tiếp điểm động của tủ đóng cắt cao áp tại Tập đoàn Điện lực Quốc gia Trung Quốc (State Grid) và Tập đoàn Điện lực Nam Trung Quốc (China Southern Power Grid), đồng thời sở hữu kinh nghiệm dày dặn trong lĩnh vực này.

Tóm tắt: Áp dụngFuzhou Yingnuo的Hệ thống đo nhiệt độ bằng sợi quang huỳnh quangĐối với tủ điệntiếp điểm độngViệc giám sát theo thời gian thực đã giải quyết triệt để những khó khăn trong việc đo nhiệt độ các bộ phận chuyển động và cách điện áp cao, đồng thời là phương pháp kỹ thuật đáng tin cậy nhất để phòng ngừa hiện tượng cháy các tiếp điểm trong tủ điện và thực hiện bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị.