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    1. 開關柜觸頭母排光纖光柵溫度傳感器

      發表時間: 2020-07-30 16:13:38

      作者: 福州英諾

      來源: 光纖光柵溫度監測系統



      電氣設備長期運行過程中總會伴隨著發熱現象,尤其是開關觸點、母線連接處等連接部位受到水汽灰塵污染以及自身氧化腐蝕后,接觸電阻將會增大,從而引起局部過熱。電氣設備長期工作于過熱狀態可能會發生損壞,其影響不僅是造成設備本身損毀,還可能造成下游設備損壞或引發火災等事故。近年來,電廠和變電站已發生過多起因過熱引起的火災事故及大面積停電事故,給人民生產生活造成極大影響。某地鋼廠的中部站一開關柜因過熱發生爆炸,導致該鋼廠正在運行的煉鐵高爐停轉,造成直接經濟損失高達數千萬元。因此,對電氣設備易發熱的關鍵部位進行溫度監測,對防止設備過熱,保證設備安全可靠運行具有十分重要的現實意義。



      電氣設備溫度監測方法


      以往電氣設備溫度檢測常用的方法主要有貼蠟片法和紅外探測法,但這兩種方法只能檢測設備外部溫度,無法發現設備內部各部位溫度異常 ( 如開關柜內部觸頭、母排、大功率器件等),而且上述方法存在精度不高、需要人員巡視、可靠性難于保證等缺點。常用的電子類溫度傳感器如熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等,都是有源傳感器,需要有導線給其供電以及傳輸傳感信號,這些傳感器用于電氣設備溫度檢測必須解決絕緣問題,尤其對于高壓電氣設備,絕緣問題顯得尤為突出。雖然一些電子類溫度傳感器可以采用電池供電并通過無線傳輸方式發送檢測結果,但由于電氣設備附近一般有較強的電磁場,對傳感信號的檢測及傳輸都有較大的干擾。因此,普通電子類傳感器不適合用于電氣設備的溫度檢測。


      光纖光柵傳感器是近些年發展起來的一種新型傳感器,由于其本身諸多優點,在民用工程結構、電力、石化等行業中都有廣泛的應用。由于光纖光柵傳感器材質主要成分是SO2,本身即是絕緣的,而且傳感和傳輸信號均為光信號,工作中無需對其供電,傳感器和外部沒有電的連接。因此,光纖光柵傳感器應用于電氣設備溫度檢測,可以避免絕緣問題和電磁干擾問題的影響,可在設備運行狀態下進行在線監測。此外,光纖光柵傳感器可以通過波分復用、時分復用等多種復用技術構成準分布式傳感網絡,可用一套監測主機實現多測點同時監測。



      光纖光柵溫度監測系統構成


      福州英諾科技自主研發的用于開關柜母排和開關靜觸頭溫度檢測的光纖光柵溫度監測系統,該監測系統每個開關柜中設置了6個光纖光柵溫度傳感器,分別用于監測A、B、C 三相母排及靜觸頭的溫度,若要同時監測開關柜內其他部位溫度,只需在此光路中繼續串聯光纖光柵傳感器即可,一般每路可以擴展至十幾至幾十個傳感器。在信號接收端解調儀利用波分復用原理對各傳感器進行區分。多個開關柜中的傳感光路通過一條光纜連接至監控室的解調主機,解調主機通過光開關切換方式對多路傳感器進行巡檢,并根據傳感光路中各光柵波長計算出各監測位置實時溫度。當某一監測位置出現溫度異常時,主機將通過監測界面及報警聯動接口發出報警信息,提示工作人員或直接控制聯動設備。


      該溫度監測系統是通過光纖光柵溫度傳感器的波長變化實現溫度檢測的。經理論分析及工程實踐證明,光纖光柵傳感器傳感特性十分穩定,在很大的動態范圍內中心波長變化量與溫度、應變變化保持線性關系。

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