نظارت بر وضعیت کابل برق: سنسورهای فیبر نوری برای جلوگیری از خطا

1. آسیب پذیری اتصالات کابل برق

در حالی که طول پیوسته کابل برق با ولتاژ بالا بسیار مقاوم است, مفاصل (اتصالات) و خاتمه ها ذاتاً شکننده هستند. این اتصالات به صورت دستی در مزرعه مونتاژ می شوند, آنها را در برابر حفره های کوچک حساس می کند, ورود رطوبت, و مقاومت موضعی.

هنگامی که بارهای الکتریکی سنگین از یک اتصال آسیب دیده عبور می کنند, گرمای موضعی شدید تولید می کند. اگر این گرما توسط یک دستگاه قابل اعتماد از بین نرود یا تشخیص داده نشود نظارت بر کابل برق سیستم, پلی اتیلن متقاطع اطراف (XLPE) عایق به سرعت تخریب می شود, در نهایت منجر به یک گسل انفجاری فاز به زمین می شود.

2. محدودیت های مانیتورهای برق کابلی سنتی

از نظر تاریخی, مدیران تأسیسات سعی کردند از RTD یا ترموکوپل های استاندارد PT100 به عنوان موقت استفاده کنند. مانیتور برق کابلی. با این حال, در زمینه ترانشه های کابلی در مقیاس شهری, این روش دو نقص مهندسی غیر قابل حل را معرفی می کند:

• مقاومت سیم سرب: سنسورهای فلزی به اندازه گیری مقاومت الکتریکی میلی ولتی متکی هستند. در یک ترانشه کابلی طولانی, سیم های حسگر مسی اغلب باید ده ها متر به سمت اتاق کنترل حرکت کنند. این فاصله مقاومت انگلی را به خود سیم اضافه می کند, به شدت دما را کج می کند و نیاز به پیچیده دارد, مدارهای جبران گران قیمت.
• تداخل الکترومغناطیسی (EMI): کابل های برق میدان های مغناطیسی عظیمی تولید می کنند. سیم های حسگر فلزی بلند به عنوان آنتن موازی عمل می کنند, جذب این EMI و خراب کردن جریان داده آنالوگ با افزایش دمای کاذب.

3. سنسورهای فیبر نوری: غلبه بر محدودیت های فاصله

برای از بین بردن تخریب سیگنال در فواصل طولانی, این صنعت به شدت از فلورسنت استفاده کرده است سنسورهای فیبر نوری. این فناوری به طور اساسی مکانیسم فیزیکی انتقال داده ها را تغییر می دهد.

به جای اندازه گیری ولتاژ برق, این کاوشگرهای نوری زمان فروپاشی میکروثانیه نوک فسفر فلورسنت را اندازه گیری می کنند.. زیرا این یک اندازه گیری در حوزه زمانی نور است, این یک ثابت فیزیکی جهانی است. فیبرهای نوری کوارتز با کیفیت بالا می توانند این سیگنال نور خالص را به طور یکپارچه هدایت کنند تا 80 متر بدون کسری از درجه از دست دادن سیگنال یا کاهش دقت. علاوه بر این, زیرا فیبر شیشه حاوی فلز رسانا نیست, آن است 100% نسبت به EMI عظیم تولید شده توسط کابل های برق مجاور مصون است.

4. توپوگرافی چند کاناله برای شبکه های ترانشه

یک ترانشه یا تونل با ولتاژ بالا شامل چندین مدار سه فاز است, در نتیجه ده ها مفصل بحرانی در یک منطقه وسیع پخش می شوند. استقرار جداگانه, کنترل کننده موضعی برای هر مفصل از نظر اقتصادی و مکانی غیر قابل دوام است.

راه حل مهندسی بسیار مقیاس پذیر است, معماری نوری متمرکز. کنترلرهای پیشرفته صنعتی برای کنترل تراکم حسگر عظیم طراحی شده اند, پشتیبانی از هر کجا 1 به 64 کانال های نوری مستقل به طور همزمان. این امکان یک تهویه کننده سیگنال هوشمند را فراهم می کند, با خیال راحت در یک اتاق کنترل دور قرار گرفته است, برای نظارت مداوم بر دمای دقیق تا 64 اتصالات کابل های مختلف در سراسر تاسیسات پخش شده است.

5. جلوگیری از فرار حرارتی در خطوط فشار قوی

هنگامی که اتصال کابل شروع به از بین رفتن می کند, تشدید از “به طور غیر عادی گرم” به “فرار حرارتی فاجعه بار” می تواند در عرض چند دقیقه در طول موج شبکه رخ دهد. داده های با تاخیر داده های بی فایده هستند.

با تعبیه فوق نازک (2میلی متر تا 3 میلی متر) کاوشگرهای نوری مستقیماً در زیر بسته بندی بیرونی اتصال کابل, تاخیر حرارتی ریشه کن می شود. سیستم های نوری ممتاز دارای زمان پاسخگویی هستند < 1 دوم. این سرعت زیر ثانیه ای به سیستم مانیتورینگ اجازه می دهد تا فورا یک جهش حرارتی ناگهانی را تشخیص دهد و قبل از اینکه عایق XLPE به نقطه ذوب خود برسد، قطع کننده خودکار را انجام دهد..

6. تست معمول کابل در مقابل. نظارت مستمر

تمایز بین دوره ای بسیار مهم است تست کابل و نظارت مستمر وضعیت. روش های استاندارد مانند فرکانس بسیار پایین (VLF) آزمایش یا تخلیه جزئی (PD) چک های نقطه ای برای ارزیابی سلامت کلی عایق در طول زمان توقف برنامه ریزی شده بسیار عالی هستند.

با این حال, این تست ها فقط یک عکس فوری ثابت ارائه می کنند. آنها نمی توانند کابل را از اضافه بار دینامیکی که سه ماه پس از پایان آزمایش رخ می دهد محافظت کنند. نظارت حرارتی نوری مداوم عمل می کند 24/7 تحت بار زنده, خدمت به عنوان فعال, همتای بی‌درنگ تست تعمیر و نگهداری معمول.

7. یکپارچه سازی SCADA برای تعمیر و نگهداری پیش بینی کننده

قدرت واقعی یک شبکه نوری 64 کانالی زمانی تحقق می‌یابد که داده‌ها برای مدیریت دارایی در سطح مرکز دیجیتالی شوند.. کنترل کننده متمرکز به عنوان یک دروازه هوشمند عمل می کند, ترجمه فیزیک نوری خام به داده های دیجیتال.

استفاده از رابط های ارتباطی صنعتی قوی, مانند RS485 (Modbus RTU), کنترل کننده کاملاً دقیق تغذیه می کند (±1 درجه سانتیگراد), داده های حرارتی بدون EMI به طور مستقیم به سیستم مرکزی SCADA. این به اپراتورها اجازه می دهد تا به صورت پویا رتبه بندی خطوط را بر اساس دمای اتصال در زمان واقعی تنظیم کنند, به حداکثر رساندن ایمن انتقال توان در زمان پیک تقاضا در حالی که به شدت به محدودیت‌های حرارتی ضعیف‌ترین اتصالات پایبند است..

8. مشخصات مناقصه برای نظارت بر کابل

برای ایمن سازی یک زیرساخت نظارتی قابل اعتماد, تیم های تدارکاتی باید پارامترهای سختگیرانه ای را در طول مرحله مناقصه اعمال کنند. الزامات مبهم الیاف تجاری غیر استاندارد یا جایگزین های فلزی آسیب پذیر را دعوت می کند.

9. همکاری با FJINNO Engineering

حفاظت از شبکه های وسیع خطوط انتقال زیرزمینی نیازمند مهندسی تخصصی اپتوالکترونیک است. FJINNO تولید کننده برتر محلول های حسگر نوری فلورسنت درجه صنعتی است, اختصاص داده شده به حذف نقاط کور در توزیع برق مدرن.

معماری های نوری سفارشی ما به صراحت برای محیط های شدید طراحی شده اند. از کاوشگرهای بسیار نازک قابل تنظیم تا دروازه های هوشمند 64 کانالی RS485 ما, ما داده‌های خالص ریاضی مورد نیاز برای جلوگیری از خرابی اتصال کابل فاجعه‌بار را به اپراتورهای ابزار ارائه می‌کنیم..

زیرساخت های کابلی حیاتی خود را ایمن کنید.
با تیم مهندسی FJINNO تماس بگیرید امروز برای طراحی متمرکز, شبکه مانیتورینگ نوری چند کاناله برای تاسیسات شما.