AIS در Switchgear چیست؟: راهنمای کامل تعویض دنده عایق هوا

1. AIS چیست (کلید عایق هوا)

کلید عایق هوا (AIS) نشان دهنده شناخته شده ترین فناوری برای سوئیچینگ و حفاظت سیستم قدرت است, استفاده از هوای اتمسفر به عنوان واسطه عایق بین هادی های پرانرژی و سازه های زمین. بر خلاف جایگزین های عایق گاز یا نفت, AIS برای حفظ استحکام دی الکتریک و جلوگیری از خرابی الکتریکی به شکاف های هوای کافی و عایق های چینی یا پلیمری متکی است.. این رویکرد مرسوم بر پست‌های انتقال و توزیع در سراسر جهان تسلط دارد، جایی که در دسترس بودن زمین اجازه می‌دهد ردپای فیزیکی بزرگ‌تر مورد نیاز برای عایق‌بندی هوا وجود داشته باشد..

اصل طراحی اساسی شامل نصب تجهیزات الکتریکی از جمله کلیدهای مدار است, جدا کننده ها, شینه ها, و ترانسفورماتورهای ابزار در سازه های بیرونی یا داخل ساختمان ها با فاصله کافی برای جلوگیری از فلاش اور. سطح ولتاژ حداقل فاصله فاصله را تعیین می کند - ولتاژهای بالاتر جداسازی بیشتری را می طلبد. AIS ولتاژ متوسط از 1 کیلو ولت تا 52 کیلو ولت معمولاً در پیکربندی های فشرده داخلی یا خارجی کار می کند. سیستم های ولتاژ بالا از 52 کیلو ولت تا 765 کیلو ولت به فضای قابل توجهی با اجزای نصب شده بر روی چارچوب های فولادی یا پایه های بتنی در معرض شرایط آب و هوایی نیاز دارند..

توسعه تاریخی فناوری AIS بیش از یک قرن را در بر می گیرد که با اصلاح مستمر، قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد, ایمنی, و عملکرد عملیاتی. تاسیسات مدرن از عایق های کامپوزیتی استفاده می کنند که جایگزین پرسلن می شوند, کلیدهای مدار SF6 برای قابلیت وقفه برتر, و سیستم های مانیتورینگ دیجیتالی که امکان نگهداری پیش بینی را فراهم می کند. این فناوری به دلیل عملکرد ثابت شده ارتباط خود را حفظ می کند, روش های تعمیر و نگهداری ساده, و مزایای اقتصادی برای بسیاری از کاربردها علیرغم رقابت با جایگزین های فشرده تر GIS.

پیکربندی های AIS از ترتیبات ساده تک شینه تا طرح های پیچیده دو شینه با مقررات بای پس را شامل می شود.. بهینه‌سازی چیدمان پست، الزامات عملکرد الکتریکی از جمله سطوح جریان خطا و انعطاف‌پذیری سوئیچینگ در برابر بهره‌برداری از زمین و هزینه‌های ساخت را متعادل می‌کند.. طرح های مدولار توسعه مرحله ای را تسهیل می کند زیرا رشد بار نیاز به ظرفیت اضافی دارد. استانداردسازی طرح‌ها و رتبه‌بندی تجهیزات، خرید را ساده می‌کند و الزامات موجودی قطعات یدکی را کاهش می‌دهد..

2. چگونه AIS کار می کند

2.1 هوا به عنوان عایق

هوای جوی از طریق ترکیب مولکولی مقاوم در برابر جریان الکتریکی، عایق طبیعی بین هادی ها و زمین را فراهم می کند.. استحکام دی الکتریک هوا تقریباً 3 کیلو ولت بر میلی متر در سطح دریا در شرایط جوی استاندارد، مقاومت ولتاژ را در زمانی که فواصل خالی کافی اجزای پر انرژی را از سازه های زمینی جدا می کند، قادر می سازد.. توزیع میدان الکتریکی اطراف هادی ها و عایق ها باید زیر آستانه شکست هوا باقی بمانند و از تخلیه کرونا و در نهایت فلاش اوور جلوگیری کنند..

عوامل محیطی به طور قابل توجهی بر عملکرد عایق هوا تأثیر می گذارد. رطوبت, آلودگی, ارتفاع, و بارش همگی بر ولتاژ شکست تأثیر می گذارند. محیط‌های ساحلی و صنعتی آلاینده‌های رسانا را روی سطوح عایق رسوب می‌کنند و اثربخشی فاصله نشتی را کاهش می‌دهند. تاسیسات در ارتفاع بالا نیاز به افزایش فاصله برای جبران کاهش چگالی هوا دارند. فاصله خزش در امتداد سطوح عایق بیشتر از فاصله هوا است که مقاومت جریان نشتی را در شرایط مرطوب یا آلوده ایجاد می کند..

تخلیه کرونا زمانی اتفاق می‌افتد که شدت میدان الکتریکی موضعی از آستانه یونیزاسیون هوا فراتر رود و نور مرئی ایجاد کند., نویز قابل شنیدن, تولید ازن, و تداخل رادیویی. اندازه مناسب هادی و حذف لبه های تیز اثرات کرونا را به حداقل می رساند. عایق های پشتیبانی اتوبوس و پایانه های تجهیزات به پروفیل های خاصی نیاز دارند که گرادیان های میدان الکتریکی را به طور یکنواخت توزیع می کنند. حلقه های کرونا در پایانه های تجهیزات ولتاژ بالا غلظت میدان را کنترل می کنند و از پیری و خرابی زودرس جلوگیری می کنند.

2.2 اصول عملیاتی

AIS از طریق عملکرد هماهنگ دستگاه‌های سوئیچینگ که جریان جریان را کنترل می‌کنند و حفاظت را در شرایط خطا انجام می‌دهند. کلیدهای مدار با استفاده از گاز SF6، جریان های خطا را در چند میلی ثانیه قطع کنید, خالی, یا فناوری انفجار هوا بسته به کلاس ولتاژ و نیازهای کاربردی. مکانیسم‌های عملیاتی مکانیکی انرژی را در فنرها یا هوای فشرده ذخیره می‌کنند و امکان جداسازی تماس سریع در برابر نیروهای الکترومغناطیسی ناشی از جریان‌های خطای زیاد را فراهم می‌کنند..

عملیات کلیدزنی معمولی از تجهیزات جداکننده جداکننده برای تعمیر و نگهداری پس از باز شدن جریان بار توسط قطع کننده های مدار استفاده می کند. جداکننده ها فاقد قابلیت قطع جریان هستند و فقط در شرایط بدون بار یا حداقل جریان شارژ کار می کنند. شکاف های جداسازی قابل مشاهده تضمین ایمنی را برای پرسنل تعمیر و نگهداری فراهم می کند. کلیدهای ارتینگ تجهیزات جدا شده از زمین که ولتاژ باقیمانده را تخلیه می کنند و از پتانسیل خطرناک در حین فعالیت های کاری جلوگیری می کنند.

شینه ها توان را بین منابع ورودی و فیدرهای خروجی از طریق هادی های آلومینیومی یا مسی سفت و سخت که توسط عایق های پست پشتیبانی می شوند، توزیع می کنند.. درجه جریان به سطح مقطع هادی بستگی دارد, پیکربندی موثر بر خنک کننده, و دمای محیط. انبساط حرارتی ناشی از جریان بار و گرمایش خورشیدی نیاز به اتصالات انعطاف پذیر یا اتصالات انبساط دارد که از فشار مکانیکی روی پایانه های تجهیزات و سازه های پشتیبانی جلوگیری می کند..

2.3 اجزای کلیدی

نصب‌های کامل AIS انواع اجزای متعدد را یکپارچه می‌کنند و سیستم‌های سوئیچینگ و حفاظتی عملکردی را ایجاد می‌کنند. قطع کننده های مدار قابلیت قطع خطا را برای ولتاژ سیستم ارائه می دهند, جریان پیوسته, و ظرفیت قطع اتصال کوتاه. ترانسفورماتورهای ابزار از جمله ترانسفورماتورهای جریان (CT ها) و ترانسفورماتورهای ولتاژ (VTs) اندازه گیری های مقیاس شده را برای رله های حفاظتی و تجهیزات اندازه گیری ارائه می دهد. جداکننده ها جداسازی قابل مشاهده را فعال می کنند. برقگیرها در برابر رعد و برق و اضافه ولتاژ سوئیچینگ محافظت می کنند که استرس سیستم های عایق را محدود می کند.

سازه های پشتیبانی فولادی از جمله قاب های H, قاب های A, و برج‌های مشبک پشتیبانی مکانیکی را فراهم می‌کنند که اجزای زنده را تا ارتفاعات مورد نیاز بالا می‌برد. طراحی فونداسیون شرایط خاک را در نظر می گیرد, الزامات لرزه ای, و بارگیری تجهیزات در طول عملیات عادی و شرایط خطا. کابینت های کنترل رله های حفاظتی خانه, مدارهای کنترل, و نظارت بر تجهیزات الکترونیکی حساس از قرار گرفتن در معرض آب و هوا و در عین حال حفظ دسترسی برای آزمایش و نگهداری.

3. AIS در مقابل GIS (کلید عایق گاز)

3.1 تفاوت های تکنولوژی

کلید عایق گاز (GIS) تمام اجزای زنده را در محفظه های فلزی زمینی پر شده با گاز SF6 محصور می کند که خواص عایق بالاتری نسبت به هوا دارد.. محدوده فشار معمولی SF6 0.4 به 0.6 MPa مطلق باعث کاهش قابل توجه اندازه می شود - GIS اشغال می کند 10-20% ردپای AIS معادل. محفظه کامل قرار گرفتن در معرض آب و هوا و اثرات آلودگی را حذف می کند و عملکرد ثابت را در محیط های مختلف تضمین می کند.. ساخت و ساز مدولار تست کارخانه مجموعه های کامل را تسهیل می کند و زمان راه اندازی سایت و خطرات را کاهش می دهد.

AIS تجهیزات را در معرض شرایط جوی قرار می دهد که نیاز به طراحی قوی در برابر درجه حرارت شدید دارد, بارش, بارگذاری باد, حوادث لرزه ای, و انباشت آلودگی. عایق های چینی و پلیمری پشتیبانی مکانیکی و عایق الکتریکی را به طور همزمان فراهم می کنند. قطعات جداگانه با مونتاژ میدانی و خاتمه نصب می شوند که پیچیدگی و چالش های کنترل کیفیت را ایجاد می کند. بازرسی بصری به راحتی مشکلات در حال توسعه در AIS را شناسایی می کند در حالی که GIS نیاز به نظارت پیچیده برای شناسایی مسائل داخلی قبل از وقوع خرابی دارد..

فناوری مدار شکن بین فناوری‌ها تفاوت چشمگیری دارد. GIS عمدتاً از مکانیسم‌های وقفه پف‌کننده یا خود انفجاری SF6 استفاده می‌کند که از طریق ویژگی‌های برتر خاموش کردن قوس به طراحی‌های فشرده دست می‌یابد.. کلیدهای مدار AIS از SF6 استفاده می کنند, خالی, یا فن آوری انفجار هوا با محفظه های بزرگتر قطع کننده با محیط های عایق با قدرت دی الکتریک پایین تر. فواصل و روش های تعمیر و نگهداری بر این اساس متفاوت است و GIS دوره های طولانی تری را بین مداخلات ارائه می دهد، اما به آموزش و تجهیزات تخصصی برای دسترسی داخلی نیاز دارد..

3.2 مزایا و معایب

تجزیه و تحلیل هزینه مزایای اقتصادی AIS را برای بسیاری از برنامه ها نشان می دهد. هزینه های خرید تجهیزات کمتر, کارهای عمرانی ساده تر, و زمانی که در دسترس بودن زمین اجازه تاسیسات بزرگتر را می دهد، نیازهای پایه کاهش یافته به نفع AIS است. انعطاف پذیری گسترش با افزودن جایگاه‌ها به پست‌های موجود بدون تغییرات زیرساختی، AIS آسان‌تر است. GIS هزینه های حق بیمه را از طریق صرفه جویی در زمین در مناطق شهری توجیه می کند, تاسیسات زیرزمینی, و برنامه هایی که به حداکثر قابلیت اطمینان با حداقل دسترسی به تعمیر و نگهداری نیاز دارند.

معیارهای قابلیت اطمینان، نصب‌های AIS بالغ را نشان می‌دهند که عملکرد عالی را از طریق طرح‌های اثبات شده و روش‌های تعمیر و نگهداری ساده به دست می‌آورند.. حالت های خرابی معمولاً شامل آلودگی عایق هستند, سایش مکانیکی مکانیزم های عملیاتی, یا زوال تماس - همه از طریق بازرسی معمول و نگهداری پیشگیرانه قابل تشخیص هستند. GIS قابلیت اطمینان بالاتری را به استثنای خطاهای انسانی در حین تعمیر و نگهداری ارائه می دهد، اما از عواقب فاجعه بار ناشی از خطاهای داخلی رنج می برد که به طور بالقوه به اجزای متعدد در محفظه های گاز آسیب می رساند.. نظارت بر تخلیه جزئی و تجزیه و تحلیل کیفیت گاز هشدار اولیه را در GIS ارائه می دهد در حالی که بازرسی بصری برای اکثر مسائل AIS کافی است.

ملاحظات زیست محیطی به طور فزاینده ای بر انتخاب فناوری تأثیر می گذارد. گاز SF6 در GIS پتانسیل گرمایش جهانی بسیار بالایی را نشان می‌دهد که باعث مهاجرت صنعت به سمت گازهای جایگزین یا فناوری خلاء می‌شود.. AIS از نگرانی‌های مربوط به گازهای گلخانه‌ای اجتناب می‌کند، اما به مناطق بزرگ‌تری نیاز دارد که به طور بالقوه با اهداف حفاظتی در تضاد هستند. تأثیرات زیبایی شناختی به طور قابل توجهی با ساختمان های فشرده GIS متفاوت است که نسبت به چارچوب های AIS گسترده که بر مناظر تسلط دارند کمتر نفوذی به نظر می رسند.. انتشار نویز ناشی از تخلیه کرونا و تجهیزات خنک‌کننده ترانسفورماتور بر سایت‌های AIS به طور قابل‌توجهی نسبت به تاسیسات GIS محصور تأثیر می‌گذارد..

3.3 جدول مقایسه

4. انواع AIS

4.1 AIS داخلی

AIS داخلی تاسیسات دارای تابلو برق فشار متوسط ​​در ساختمان ها هستند که از تجهیزات در برابر قرار گرفتن در معرض آب و هوا محافظت می کنند و در عین حال اصول عایق هوا را حفظ می کنند.. طراحی‌های محصور شده با فلز یا روکش فلزی اجزا را در محفظه‌های زمینی قرار می‌دهند که با موانع و کرکره‌هایی از هم جدا شده‌اند و ایمنی را افزایش می‌دهند.. قطع کننده های مدار خروجی، تعمیر و نگهداری و آزمایش را بدون قطعی طولانی مدت تسهیل می کنند. کاربردها شامل تاسیسات صنعتی است, ساختمان های تجاری, و پست های توزیع که در آن فضا اجازه ساخت و ساز ساختمان را می دهد اما قرار گرفتن در فضای باز نامطلوب است.

طرح‌های مقاوم در برابر قوس، پرسنل را از خطرات گسل قوس داخلی محافظت می‌کند که انرژی انفجاری را از مناطق عملیاتی از طریق دریچه‌های کاهش فشار و موانع تقویت‌شده هدایت می‌کند.. IEEE C37.20.7 و IEC 62271-200 استانداردها طبقه بندی های دسترسی و عملکرد مهار خطای قوس را تعریف می کنند. مجموعه های آزمایش شده از نوع تایید مشخصات مکانیکی و الکتریکی از جمله افزایش دما, مقاومت در برابر اتصال کوتاه, و عملکرد قوس داخلی که عملکرد قابل اعتماد و ایمنی پرسنل را تضمین می کند.

تاسیسات داخلی از محیط‌های کنترل‌شده بهره می‌برند که آلودگی عایق و خوردگی را کاهش می‌دهد و در عین حال دسترسی راحت را برای بازرسی‌های معمول و فعالیت‌های تعمیر و نگهداری امکان‌پذیر می‌سازد.. گرمایش, تهویه, و سیستم های تهویه مطبوع دمای عملیاتی و سطوح رطوبت مطلوب را حفظ می کنند. محدودیت‌های فضایی AIS داخلی را به کاربردهای ولتاژ متوسط ​​معمولاً زیر 38 کیلو ولت محدود می‌کند، جایی که الزامات فاصله در ابعاد ساختمان قابل مدیریت است.. ولتاژهای بالاتر به تأسیسات در فضای باز یا فناوری GIS انتقال می یابد که استفاده برتر از فضا را ارائه می دهد.

4.2 AIS در فضای باز

AIS در فضای باز بر کاربردهای انتقال ولتاژ بالا و انتقال فرعی از 69 کیلو ولت تا 765 کیلوولت غالب است که در آن فضاهای خالی بزرگ هوا مستلزم مناطق وسیع زمینی است.. نصب تجهیزات بر روی سازه های پشتیبان فولادی یا بتنی که در بالای سطح زمین قرار دارند و فاصله فاز به فاز و فاز به زمین را طبق استانداردهای قابل اجرا حفظ می کنند.. عایق ها از شینه ها و پایانه های تجهیزات پشتیبانی می کنند که مقاومت مکانیکی و عایق الکتریکی را در برابر تنش های محیطی از جمله باد ارائه می دهند., یخ, حوادث لرزه ای, و آلودگی.

ترتیبات پست عملکرد الکتریکی را متعادل می کند, انعطاف پذیری عملیاتی, و بهینه سازی هزینه. طرح های تک شینه تعداد تجهیزات و ردپای مناسب برای کاربردهای توزیع شعاعی را به حداقل می رساند. تنظیمات باسبار دوگانه امکان تعمیر و نگهداری بدون وقفه در سرویس و ارائه انعطاف پذیری عملیاتی برای انتخاب بین شینه ها برای بهینه سازی بار یا جداسازی خطا. طرح‌های رینگ‌باس و شکن و نیم حداکثر قابلیت اطمینان را ارائه می‌کنند که نقاط خرابی را حذف می‌کند، اما نیاز به سرمایه‌گذاری تجهیزات اضافی دارد..

انتخاب مواد به مقاومت در برابر خوردگی و دوام مکانیکی می پردازد. سازه های فولادی گالوانیزه پشتیبانی اقتصادی را با نگهداری دوره ای فراهم می کنند. هادی های آلومینیومی یا مسی درجه بندی شده برای جریان پیوسته و نیروهای اتصال کوتاه، تجهیزات را از طریق اتصالات پیچ و مهره یا فشاری که نیاز به اسکن حرارتی دوره ای برای تشخیص خرابی اتصال دارند، متصل می کنند.. عایق های پلیمری جایگزینی فزاینده چینی با ارائه عملکرد آلودگی برتر و کاهش وزن و ساده سازی طراحی ساختار پشتیبانی و در عین حال حذف حالت های شکست شکست فاجعه بار.

4.3 طبقه بندی ولتاژ

AIS ولتاژ متوسط ​​به سیستم های توزیع از 1 کیلو ولت تا 52 کیلو ولت پست های اتصال به تاسیسات صنعتی خدمات می دهد., بارهای تجاری, و شبکه های توزیع مسکونی. طرح های فشرده بهینه سازی استفاده از فضا با حفظ فاصله کافی. تابلو برق با روکش فلزی بر کاربردهای داخلی غالب است در حالی که تاسیسات بیرونی از ساخت عایق ساده تری استفاده می کنند.. کلیدهای مدار از فناوری وقفه خلاء یا SF6 استفاده می کنند که برای سطوح خطای توزیع معمولاً بین 25 تا 63 کیلو آمپر به صورت متقارن است..

AIS ولتاژ بالا از 52 کیلو ولت تا 230 کیلو ولت، ستون فقرات شبکه های انتقال فرعی را تشکیل می دهد که سیستم های انتقال را به پست های توزیع و مصرف کنندگان بزرگ صنعتی متصل می کند.. قطع کننده های مدار تانک مرده با بوش های چینی یا قطع کننده های مخزن زنده SF6 قابلیت قطع خطا را فراهم می کند.. پیکربندی‌های گذرگاه پیچیدگی را افزایش می‌دهند و انعطاف‌پذیری سوئیچینگ و افزونگی را در بر می‌گیرند. طرح های استاندارد شده بر اساس 72.5 کیلو ولت, 145کیلوولت, و کلاس های تجهیزات 245 کیلو ولت، تدارکات را ساده می کند و هزینه ها را از طریق منابع رقابتی کاهش می دهد.

AIS ولتاژ بالا در 345 کیلو ولت کار می کند, 500کیلوولت, و 765 کیلو ولت در شبکه های انتقال که توان عمده را در فواصل منطقه ای انتقال می دهند. سازه های پشتیبانی عظیم تجهیزات را بالا می برند و فاصله های قابل توجهی را حفظ می کنند - فاصله فاز به زمین 765 کیلوولت بیشتر است 5 متر. چندین رشته عایق پشتیبانی مکانیکی و عایق الکتریکی را فراهم می کنند. قطع کننده های مدار SF6 مخزن زنده جریان های خطای بیش از 63 کیلو آمپر را قطع می کنند. رد پای پست رسیدن به ده ها هکتار با فاصله تجهیزات, جاده های دسترسی, و مجوزهای ایمنی باعث ایجاد چالش های قابل توجهی در استفاده از زمین و مجوزهای زیست محیطی می شود.

5. اجزای کلیدی AIS

5.1 کلیدهای مدار

کلیدهای مدار ایجاد قطع خودکار جریان های خطا برای محافظت از تجهیزات و حفظ پایداری سیستم در شرایط غیرعادی. فناوری وقفه بر اساس کلاس ولتاژ و الزامات کاربردی متفاوت است. قطع کننده های مدار خلاء از طریق 38 کیلو ولت بر کاربردهای ولتاژ متوسط ​​تسلط دارند و کنتاکت های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری را ارائه می دهند., اندازه جمع و جور, و عملکرد سوئیچینگ عالی. کلیدهای مدار SF6 به سیستم های ولتاژ متوسط ​​و بالا خدمت می کنند که در مقایسه با پیشینیان انفجار هوا، قابلیت وقفه عالی را در پاکت های کوچکتر ارائه می دهند..

مکانیسم های عملیاتی انرژی را در فنرها ذخیره می کنند, هوای فشرده, یا انباشته های هیدرولیکی که جداسازی تماس سریع را در برابر نیروهای الکترومغناطیسی در هنگام قطع خطا امکان پذیر می کند.. سرعت بسته شدن، قبل از رسیدن جریان به حداکثر مقدار، درگیری تماس را به دست می‌آورد و به حداقل رساندن قوس و فرسایش تماسی. مکانیسم های بدون سفر از بسته شدن مجدد تماس در حین خطاها جلوگیری کنید حتی اگر سیگنال های نزدیک همچنان ادامه داشته باشند و از یکپارچگی هماهنگی حفاظت اطمینان حاصل شود. عملکرد مستقل قطب در برخی از طرح‌ها اجازه قطع شدن تک فاز را می‌دهد و اختلالات سیستم را برای خطاهای موقت زمین کاهش می‌دهد..

رتبه بندی ظرفیت جریان پیوسته را مشخص می کند, جریان قطع اتصال کوتاه, ایجاد قابلیت فعلی, استقامت مکانیکی و الکتریکی, و چرخه های وظیفه عملیاتی. انتخاب سطوح خطای سیستم را در نظر می گیرد, ویژگی های بار, فرکانس سوئیچینگ, و قابلیت اطمینان مورد نیاز است. نظارت بر وضعیت سفر تماس را دنبال می کند, زمان های عملیاتی, جریان های سیم پیچ, و ساییدگی مکانیزم نیازمندی های تعمیر و نگهداری را پیش بینی می کند و از خرابی های غیرمنتظره جلوگیری می کند. واحدهای سفر دیجیتال مدرن عملکردهای حفاظتی را مستقیماً در قطع کننده های مدار ادغام می کنند که فضای پانل و پیچیدگی سیم کشی را کاهش می دهد.

5.2 جدا کننده ها

جدا کننده ها (سوئیچ ها یا جداکننده ها را جدا کنید) برای فعالیت‌های نگهداری ایمن، تجهیزات جداسازی قابل مشاهده از سیستم‌های پرانرژی را فراهم کنید. بر خلاف کلیدهای مدار, قطع کننده ها فاقد قابلیت قطع جریان هستند و فقط در شرایط بدون بار یا حداقل جریان شارژ از کابل ها و ترانسفورماتورهای متصل کار می کنند.. اتصال مکانیکی با کلیدهای مدار از عملکرد جداکننده تحت بار جلوگیری می کند و از ایجاد قوس الکتریکی خطرناک و آسیب تجهیزات جلوگیری می کند.

در ساخت و ساز از مکانیزم‌های چرخشی تیغه یا پانتوگراف استفاده می‌شود که وقتی موقعیت‌های باز به انزوا کامل مدار می‌رسند، شکاف‌های هوای واضح ایجاد می‌کنند.. سیستم های تماسی از سطوح مسی با روکش نقره استفاده می کنند که مقاومت را به حداقل می رساند و قابلیت حمل جریان قابل اعتماد را تضمین می کند.. کلیدهای ارتینگ یکپارچه با جداکننده‌ها تجهیزات جدا شده از زمین که ولتاژ باقیمانده از شارژ خط و کوپلینگ خازنی را تخلیه می‌کنند و ایمنی پرسنل را در طول کار تعمیر و نگهداری فراهم می‌کنند..

اپراتورهای موتور عملکرد از راه دور را از اتاق های کنترل فعال می کنند در حالی که مکانیسم های دستی قابلیت کنترل محلی و عملیات اضطراری را در هنگام افت توان کنترلی فراهم می کنند.. نشان دادن موقعیت از طریق کلیدهای محدود و نشانگرهای مکانیکی وضعیت سوئیچ را تأیید می کند که از عملکرد نادرست خطرناک جلوگیری می کند. قطع کننده های ولتاژ بالا دارای چندین شکست در هر فاز هستند که تنش میدان الکتریکی را بر روی شکاف های قطع کننده منفرد کاهش می دهد.. جدا کننده های شلاقی در برخی از تاسیسات از انعطاف پذیری هادی به جای اتصالات چرخشی استفاده می شود که طراحی مکانیکی را ساده می کند.

5.3 باسبار

باسبار توزیع توان الکتریکی بین منابع ورودی و مدارهای خروجی از طریق پیکربندی هادی صلب یا کرنش. انتخاب مواد هدایت الکتریکی را متعادل می کند, استحکام مکانیکی, و ویژگی های انبساط حرارتی. هادی های آلومینیومی عملکرد مقرون به صرفه ای را با ظرفیت کافی برای اکثر کاربردها ارائه می دهند. مس رسانایی برتری را ارائه می‌کند که هزینه‌های بالاتر را برای تاسیسات با بارهای سنگین یا کاربردهای فضای محدودی که نیاز به مقطع کوچک‌تر دارند را توجیه می‌کند..

در ساخت اتوبوس صلب از هادی های لوله ای یا مستطیلی استفاده می شود که در فواصل منظم توسط عایق های پست پشتیبانی می شوند.. فاصله بین تکیه گاه ها افت وزن هادی را در نظر می گیرد, بارگذاری باد, نیروهای اتصال کوتاه, و تجمع یخ در آب و هوای قابل اجرا. اتوبوس انعطاف پذیر با استفاده از هادی های ACSR معلق از عایق های کرنش، انبساط حرارتی تفاضلی و حرکت لرزه ای را از طریق انعطاف پذیری هادی تطبیق می دهد.. طراحی ساختار پشتیبانی ساده‌تر است، اما امپدانس باس بر عملکرد سیستم تأثیر می‌گذارد.

پیکربندی فاز بر نیروهای الکترومغناطیسی در طول شرایط خطا و جریان پیوسته از طریق اثرات مجاورت و خنک کننده تأثیر می گذارد.. فاصله افقی مسطح ارتفاع سازه را به حداقل می رساند. چیدمان های عمودی یا مثلثی باعث کاهش رد پا به قیمت افزایش ارتفاع سازه می شود. مهاربند اتصال کوتاه هادی ها را در جریان جریان خطا مهار می کند و از برخورد هادی یا آسیب عایق ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی بیش از حد جلوگیری می کند. 50,000 نیوتن در تاسیسات با ظرفیت بالا.

5.4 عایق ها

عایق های پست شینه ها و پایانه های تجهیزات را پشتیبانی می کند که مقاومت مکانیکی و عایق الکتریکی را به طور همزمان ارائه می دهند. ساخت و ساز چینی از لحاظ تاریخی غالب بوده و پایداری طولانی مدت و مقاومت عالی در برابر آلودگی را از طریق سطوح لعاب ارائه می دهد.. حالت‌های شکست شکننده ناشی از ضربه‌های مکانیکی یا نقص‌های داخلی باعث مهاجرت به جایگزین‌های پلیمری با استفاده از سوله‌های هوای لاستیکی سیلیکونی بر روی هسته‌های فایبرگلاس شد.. عملکرد آلودگی برتر, وزن سبک تر, و ویژگی های شکست برازنده به نفع فناوری پلیمر با وجود هزینه های اولیه بالاتر است.

انتخاب عایق ولتاژ سیستم را در نظر می گیرد که فاصله خزش مورد نیاز و فاصله قوس خشک را تعیین می کند. طبقه بندی شدت آلودگی بر اساس IEC 60815 طول خزش خاص از 16 میلی‌متر بر کیلوولت برای آلودگی نوری تا 31 میلی‌متر بر کیلوولت برای آلودگی‌های بسیار سنگین را تحت تأثیر قرار می‌دهد.. خواص آبگریز آب ریخته شده از لاستیک سیلیکونی که از تشکیل لایه های رسانای مداوم در شرایط مرطوب جلوگیری می کند. از دست دادن آبگریزی ناشی از پیری یا آلودگی، عملکرد را کاهش می دهد و نیاز به بازرسی دوره ای یا جایگزینی دارد..

عایق های تعلیق با استفاده از چندین واحد دیسک چینی یا شیشه ای از هادی های انعطاف پذیر در پیکربندی های باس کرنش و خطوط انتقال هوایی پشتیبانی می کنند.. طول رشته با ولتاژ افزایش می یابد که استحکام عایق مورد نیاز را فراهم می کند. واحدهای دیسک اجازه تعویض فردی را می دهند که طول عمر مونتاژ را افزایش می دهد. عایق های میله بلند کامپوزیت به طور فزاینده ای جایگزین رشته های معمولی با وزن سبک تر و بهبود مقاومت در برابر آلودگی می شود و در عین حال مشکلات هم ترازی رشته ها را که باعث مشکلات کرونا می شود حذف می کند..

5.5 ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ

ترانسفورماتورهای ابزار سیگنال های جریان و ولتاژ مقیاس شده را به رله های حفاظتی ارائه می دهد, متر, و تجهیزات نظارتی که مدارهای ثانویه را از ولتاژهای اولیه بالا جدا می کند. ترانسفورماتورهای جریان (CT ها) نصب به صورت سری با هادی های برق که جریان ثانویه متناسب با جریان اولیه تولید می کنند معمولاً با خروجی در مقیاس کامل 5A یا 1A. طبقه بندی دقت خطاهای مجاز را در شرایط عادی و خطا تعریف می کند که از حفاظت و قابلیت اطمینان اندازه گیری اطمینان می دهد..

بار CT - امپدانس مدارهای ثانویه متصل - باید در مقادیر نامگذاری شده باقی بماند و از اشباع هسته و خطاهای نسبت جلوگیری کند.. سیم پیچ های ثانویه چندگانه با هسته های اندازه گیری که برای دقت در جریان های معمولی بهینه شده اند عملکردهای متفاوتی را انجام می دهند در حالی که هسته های حفاظتی دقت نسبت را از طریق جریان های خطای بالا حفظ می کنند.. اشباع هسته در شرایط خطای شدید، می‌تواند عملیات حفاظتی را که نیاز به انتخاب و کاربرد دقیق CT با در نظر گرفتن حداکثر سطوح خطا و عملکرد حفاظتی مورد نیاز دارد، به تاخیر بیاندازد..

ترانسفورماتورهای ولتاژ (VTs) یا ترانسفورماتورهای پتانسیل (PTs) اتصال فاز به زمین یا فاز به فاز ولتاژهای ثانویه تولید کننده معمولاً 120 ولت یا 69 ولت متناسب با ولتاژ اولیه. در طرح های الکترومغناطیسی از ترانسفورماتورهای هسته آهنی استفاده می شود در حالی که ترانسفورماتورهای ولتاژ خازن (CVT ها) استفاده از تقسیم‌کننده‌های ولتاژ خازنی با ترانسفورماتورهای کوچک که ولتاژ کاهش‌یافته را در ولتاژهای فوق‌بالا اقتصادی‌تر مدیریت می‌کنند.. فرورزونانس خطرات در مدارهای VT مستلزم مدیریت بار و اقدامات حفاظتی برای جلوگیری از ولتاژهای خطرناک و آسیب رساندن به تجهیزات متصل است.

6. مزایای AIS

منافع اقتصادی درایو انتخاب AIS برای بسیاری از برنامه ها. هزینه های خرید تجهیزات کمتر در مقایسه با جایگزین های GIS سرمایه گذاری اولیه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد - نصب AIS معمولاً هزینه دارد. 40-60% پروژه های GIS معادل. کارهای عمرانی ساده‌تر که به پی‌های اولیه نیاز دارند به جای ساختمان‌های بتن آرمه، هزینه‌ها و برنامه‌های ساخت را کاهش می‌دهند. طراحی تجهیزات استاندارد امکان خرید رقابتی از چندین تامین کننده را فراهم می کند تا از قفل شدن فناوری اختصاصی اجتناب شود. در دسترس بودن قطعات یدکی از منابع مختلف، پشتیبانی طولانی مدت با هزینه های معقول را تضمین می کند.

سادگی نگهداری و تعمیرات برای سازمان های برق با پرسنل مجرب و آشنا به تجهیزات معمولی مفید است.. بازرسی بصری بیشتر مشکلات در حال توسعه از جمله آلودگی عایق را شناسایی می کند, خوردگی کانکتور, و نشت روغن از مکانیسم های عملکرد کلیدهای مدار. رویه‌های معمول به ابزارها و آموزش‌های اولیه نیاز دارند تا تجهیزات تخصصی و پشتیبانی کارخانه‌ای که برای نگهداری GIS مورد نیاز است. بازرسی و جایگزینی تماس قطع کننده مدار از رویه های به خوبی تثبیت شده در استانداردهای صنعت و دستورالعمل های سازنده پیروی می کند..

انعطاف‌پذیری عملیاتی رشد و تغییرات سیستم را به‌طور مؤثری تطبیق می‌دهد. افزودن موقعیت‌های مدار به پست‌های موجود به حداقل تغییرات زیرساخت نیاز دارد - نصب تجهیزات جدید بر روی ساختارهای پشتیبانی اضافی متصل به شین‌های توسعه یافته. ارتقای فناوری جایگزینی تجهیزات منسوخ شده با طرح های مدرن بدون بازسازی کامل پست. خرابی‌های جزئی تنها بر مدارهای خاص تأثیر می‌گذارد و نه کل محفظه‌های گاز مانند تأسیسات GIS. فرآیندهای تعمیر و ترمیم با قطعات جایگزین و ابزارهای معمولی که به راحتی در دسترس هستند، ساده هستند.

قابلیت‌های تشخیصی از بازرسی بصری و تشخیص مشکلات تصویربرداری حرارتی قبل از وقوع خرابی استفاده می‌کنند. ترموگرافی مادون قرمز در طول گشت زنی های معمول، اتصالات داغ را شناسایی می کند که نشان دهنده افزایش مقاومت در برابر خوردگی یا سست شدن سخت افزار است.. نظارت بر جریان نشت عایق شدت آلودگی را تشخیص می دهد و برنامه های تمیز کردن را هدایت می کند. نمونه‌برداری روغن از مکانیسم‌های قطع کننده مدار، آلودگی رطوبت و محصولات تخریب را نشان می‌دهد که نیازمندی‌های تعمیر و نگهداری را پیش‌بینی می‌کنند.. این تکنیک های تشخیصی اثبات شده به طور موثر بدون سیستم های نظارتی پیچیده مورد نیاز برای تجهیزات GIS محصور اعمال می شود..

از مزایای زیست محیطی می توان به حذف گاز SF6 با پتانسیل بسیار بالای گرمایش جهانی اشاره کرد. در حالی که سازندگان GIS جایگزین هایی را توسعه می دهند, تاسیسات AIS موجود به طور کامل از نگرانی های مربوط به گازهای گلخانه ای جلوگیری می کند. دفع پایان عمر با هادی های آلومینیومی و مسی قابل بازیافت ساده تر است, سازه های فولادی, و حداقل مواد خطرناک. تجهیزات در حال منسوخ شدن امکان جایگزینی انتخابی را به جای تجدید کامل سیستم و کاهش تولید زباله و هزینه ها فراهم می کند..

7. معایب و محدودیت های AIS

فضای مورد نیاز نشان دهنده محدودیت اولیه AIS است. فاصله زیاد بین اجزای زنده و سازه های زمینی ردپای زمین قابل توجهی ایجاد می کند - یک پست AIS 230 کیلوولت ممکن است ده برابر مساحت نصب GIS معادل را اشغال کند.. محیط های شهری با هزینه های زمین گران قیمت به نفع فناوری GIS فشرده است. افزایش حساسیت زیست‌محیطی و محدودیت‌های کاربری زمین به طور فزاینده‌ای توسعه AIS را در مناطق پرجمعیت به چالش می‌کشد که نیازمند فرآیندهای گسترده مجوز و تلاش‌های پذیرش عمومی است..

قرار گرفتن در معرض آب و هوا، تجهیزات را در شرایط سخت محیطی قرار می دهد که بر قابلیت اطمینان و الزامات نگهداری تأثیر می گذارد. آلودگی عایق ها از آلودگی های صنعتی, نمک پاشی ساحلی, یا مواد شیمیایی کشاورزی عملکرد عایق را کاهش می دهد و نیاز به شستشوی دوره ای دارد. تجمع یخ و برف اجزای مکانیکی را بارگذاری می کند و هنگام ذوب، شکاف های هوا را با لایه های آب رسانا پل می کند و خطرات فلاش اوور ایجاد می کند.. اشعه ماوراء بنفش عایق های پلیمری را تخریب می کند که پس از آن نیاز به تعویض دارند 20-30 سال. افراط در دما بر فاصله مکانیکی و خواص مواد تأثیر می گذارد.

نگرانی‌های تاثیر بصری از سازه‌های فولادی بزرگ و تجهیزات قابل مشاهده در فواصل قابل توجه ناشی می‌شوند. ملاحظات زیبایی شناختی در مناطق دیدنی یا محله های مسکونی باعث مخالفت با تاسیسات AIS می شود. انتشار نویز از تخلیه کرونا در هادی ها و عایق ها, تجهیزات خنک کننده ترانسفورماتور, و عملکرد قطع کننده مدار باعث مزاحمت ساکنان مجاور به ویژه در دوره های آرام شبانه می شود. میدان‌های الکترومغناطیسی ناشی از رساناهای جریان بالا، با وجود شواهد علمی که خطرات ناچیز را در سطوح قرار گرفتن در معرض معمول نشان می‌دهد، نگرانی‌های بهداشت عمومی را افزایش می‌دهد..

آسیب‌پذیری‌های امنیتی با تجهیزات در معرض دسترسی پرسنل غیرمجاز و خرابکاری یا سرقت احتمالی افزایش می‌یابد.. سیستم های حصار محیطی و تشخیص نفوذ هزینه ها و نیازهای تعمیر و نگهداری را اضافه می کنند. تهدیدات تروریستی زیرساخت های حیاتی را با تجهیزات قابل مشاهده با ارزش بالا که اهداف جذابی را ارائه می دهند، هدف قرار دهید. اقدامات سخت‌سازی فیزیکی و طراحی‌های اضافی سیستم خطرات را کاهش می‌دهند، اما نمی‌توانند آسیب‌پذیری‌ها را به طور کامل حذف کنند.. فعل و انفعالات حیات وحش از جمله لانه سازی پرندگان روی سازه ها و تماس حیوانات با اجزای پرانرژی باعث قطع و آسیب تجهیزات می شود..

قرار گرفتن در معرض رعد و برق بالاتر از GIS محصور با سازه های بلند و هادی های در معرض دید است که ضربه های مستقیم را جذب می کنند.. در حالی که برقگیرها حفاظت از اضافه ولتاژ را فراهم می کنند, قطعی های ناشی از رعد و برق بیشتر از تاسیسات GIS خدمات را مختل می کند. فلاش اوورهای آلودگی در شرایط مه آلود یا مرطوب باعث ایجاد خطاهای موقتی می شود که نیاز به بازیابی سیستم دارد. به دلیل محدودیت های کاری وابسته به آب و هوا - بادهای شدید، قطع تعمیر و نگهداری طولانی تر از GIS است, بارش, یا دمای شدید فعالیت ها را به تعویق می اندازد و برنامه های تعمیر و نگهداری را به خطر می اندازد.

8. کاربردهای AIS

8.1 پست های برق

پست های انتقال کارکردن در ولتاژ 115 تا 765 کیلوولت به طور عمده از فناوری AIS در جایی که دسترسی به زمین اجازه می دهد استفاده می کند.. تبدیل گام به پایین به ولتاژهای انتقال و توزیع از طریق ترانسفورماتورهای قدرت با نام صدها MVA رخ می دهد.. تنظیمات مدار شکن قابلیت رفع عیب و پیکربندی مجدد سیستم را فراهم می کند. ترتیبات اتوبوس از طرح های ساده تک اتوبوس گرفته تا طرح های پیچیده و نیم شکن که حداکثر قابلیت اطمینان را ارائه می دهند متفاوت است.. تجهیزات جبران توان راکتیو از جمله راکتورهای شنت و بانک های خازن، پایداری ولتاژ را حفظ می کنند..

پست های توزیع ولتاژهای انتقال فرعی را به سطوح توزیع اولیه کاهش می دهند که بارهای شهری و روستایی را خدمت می کنند. تاسیسات AIS اعم از پیکربندی های شعاعی ساده تا طراحی های شبکه ای با منابع متعدد، قابلیت اطمینان مناسب را با اهمیت بار مطابقت دارد.. انواع فضای باز و داخلی در محیط های مختلف خدمت می کنند - AIS در فضای باز برای مکان های حومه و روستایی مقرون به صرفه است در حالی که تابلو برق داخلی با روکش فلزی مناسب پست های شهری در داخل ساختمان است.. سیستم های اتوماسیون عملیات از راه دور را امکان پذیر می کنند و هزینه های پرسنل را کاهش می دهند.

8.2 کارخانه های صنعتی

امکانات تولیدی نیاز به خدمات برق قابل اعتماد برای حفظ برنامه های تولید و جلوگیری از خرابی پرهزینه. پست‌های در محل منبع برق را در ولتاژ انتقال یا انتقال فرعی دریافت می‌کنند که به سطوح توزیع و بهره‌برداری تبدیل می‌شود.. AIS راه حل های مقرون به صرفه ای را برای توزیع ولتاژ متوسط ​​در داخل مرزهای نیروگاهی که به موتورها متصل می شوند، ارائه می دهد, کوره ها, و تجهیزات پردازش. تنظیمات اضافی با قابلیت انتقال خودکار عملکرد مداوم را در هنگام خرابی تجهیزات یا قطع تعمیرات تضمین می کند.

صنایع سنگین از جمله کارخانه های فولاد, کارخانه های شیمیایی, و عملیات معدنی نیازمند کیفیت توان بالا و قابلیت اطمینان است که سیستم های الکتریکی پیچیده را توجیه می کند. کوره های قوس و موتورهای بزرگ ویژگی‌های بار سختی را ایجاد می‌کنند که نیاز به طراحی‌های قوی تابلو برق دارند. فیلترهای هارمونیک و تجهیزات تصحیح ضریب توان، شکل موج ولتاژ و جریان قابل قبولی را حفظ می کنند. پست‌های اختصاصی فرآیندهای حیاتی را انجام می‌دهند در حالی که بارهای عمومی نیروگاه به سیستم‌های جداگانه متصل می‌شوند که اجازه می‌دهد در مواقع اضطراری وقفه انتخابی بدون تأثیر بر عملیات ضروری ایجاد شود..

8.3 تاسیسات انرژی های تجدیدپذیر

تاسیسات فتوولتائیک خورشیدی و مزارع بادی از طریق پست‌های جمع‌آوری به شبکه‌های برق متصل می‌شوند و تولید را از منابع پراکنده تجمیع می‌کنند.. تابلو برق AIS ولتاژ متوسط ​​خروجی های چند اینورتر یا توربین را ترکیب می کند که ولتاژ را به سطوح انتقال از طریق ترانسفورماتورهای اصلی افزایش می دهد.. حفاظت مدار با کنترل های اینورتر هماهنگ می شود و از آسیب در هنگام اختلالات شبکه جلوگیری می کند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری از طریق موقعیت‌های مدار اختصاصی یکپارچه می‌شوند و امکان تولید انرژی‌های تجدیدپذیر قابل ارسال را فراهم می‌کنند.

ایستگاه های تولید برق آبی از ژنراتورهای اتصال AIS به ترانسفورماتورهای افزایش دهنده و سیستم های انتقال استفاده می کنند.. واحدهای تولیدی چندگانه به ترتیبات سوئیچینگ منعطف نیاز دارند که با قطعی واحدها و الگوهای تولید متفاوت سازگار باشد.. تجهیزات همگام سازی روابط فاز مناسب قبل از ژنراتورهای موازی را تضمین می کند. سیستم های کمکی شامل ترانسفورماتورهای سرویس ایستگاه و ژنراتورهای اضطراری عملکرد نیروگاه را در هنگام قطعی سیستم انتقال حفظ می کنند. حفاظت در برابر صاعقه برای مکان‌های کوهستانی دورافتاده با قرار گرفتن در معرض صاعقه بسیار مهم است.

8.4 شبکه های توزیع

سیستم های توزیع اولیه کارکردن در ولتاژ 4 تا 35 کیلوولت به طور گسترده از فناوری AIS در پیکربندی‌های روی پد و پایه استفاده می‌کند.. توزیع مسکونی زیرزمینی از تابلو برق فشرده فلزی استفاده می کند که در طاق ها یا محوطه های سطح زمین نصب شده است.. سیستم های سقفی از تجهیزات نصب شده روی قطب از جمله ریکلوزرها استفاده می کنند, قطعه سازها, و برش های ذوب شده ایزوله کردن خطا و بازیابی خدمات را فراهم می کند. سیستم‌های اتوماسیون با قابلیت کنترل از راه دور، طرح‌های حفاظتی تطبیقی ​​و شبکه‌های خود ترمیم‌شونده را فعال می‌کنند که مدت زمان خاموشی را کاهش می‌دهند..

محافظ‌های شبکه در شبکه‌های ثانویه شهری از طرح‌های AIS داخلی استفاده می‌کنند که به طور خودکار ترانسفورماتورهای توزیع را متصل و قطع می‌کنند و خدمات را در هنگام قطع تغذیه اولیه حفظ می‌کنند.. شبکه های نقطه ای سرویس دهی به ساختمان ها و شبکه های شبکه ای که کل مناطق را تامین می کنند نیاز به هماهنگی حفاظتی پیچیده ای دارند. قطع کننده های مدار خلاء یا SF6 جریان خطا را قطع می کنند در حالی که جدا کننده ها ایزوله را برای تعمیر و نگهداری فراهم می کنند. پایانه های کابل، کابل های زیرزمینی را از طریق مخروط های تنش که توزیع میدان الکتریکی را مدیریت می کنند، به خطوط هوایی یا تجهیزات پست متصل می کنند..

9. راه حل های پایش دما AIS

9.1 چرا پایش دما حیاتی است

خرابی های حرارتی دلایل اصلی قطعی های برنامه ریزی نشده در تاسیسات AIS را نشان می دهد. اتصالات پیچی بین شینه ها, پایانه های تجهیزات, و کابل های جامپر در طول زمان مقاومت بیشتری در برابر اکسیداسیون ایجاد می کنند, شل شدن مکانیکی, یا نقص نصب. مقاومت بالا باعث ایجاد گرمایش موضعی می شود که به طور بالقوه به دماهایی می رسد که مواد مجاور را مشتعل می کند یا به عایق تجهیزات آسیب می رساند.. تخریب پیشرونده با افزایش دماهای بالاتر سرعت اکسیداسیون را تسریع می‌کند و بازخورد مثبت به سمت شکست فاجعه‌بار را افزایش می‌دهد..

مقاومت اتصال افزایش می یابد 10-20% سالانه در محیط های خشن و بدون نگهداری مناسب. دما بالا می رود مقاومت را به صورت درجه دوم دنبال کنید - اگر جریان ثابت بماند، مقاومت دو برابری اتلاف توان را چهار برابر می کند. اتصالی که در ابتدا در دمای ایمن 40 درجه سانتیگراد بالاتر از محیط کار می کند ممکن است طی چند سال به 160 درجه سانتیگراد برسد. در این دماها, هادی های آلومینیومی بازپخت می شوند و استحکام مکانیکی خود را از دست می دهند و باعث شل شدن بیشتر می شوند. آبکاری نقره اکسیده می شود و سطح تماس را کاهش می دهد. کربنیزه شدن لایه‌های سطحی باعث فرار حرارتی به سمت شکست کامل می‌شود.

بارگذاری بیش از حد شین در طول دوره های اوج تقاضا یا تنظیمات اضطراری باعث افزایش دما در سراسر بخش ها می شود که به طور بالقوه از محدودیت های طراحی فراتر می رود.. رتبه بندی هادی دمای محیط و تشعشع خورشیدی خاص را فرض کنید - فراتر از فرضیات خطر ایجاد می کند. هارمونیک های ناشی از بارهای غیرخطی، مقاومت موثر را افزایش می دهند و دما را فراتر از انتظارات جریان فرکانس پایه به تنهایی افزایش می دهند. استفاده ناکافی از ترکیب مشترک در حین نصب یا تخریب در طول زمان، مقاومت تماس را افزایش می دهد.

تشخیص زودهنگام از طریق نظارت مداوم دما با شناسایی مشکلات در حال توسعه در زمانی که اقدامات اصلاحی ساده باقی می ماند، از خرابی ها جلوگیری می کند. بازرسی دوره ای استفاده از دوربین‌های مادون قرمز دستی عکس‌های فوری ارائه می‌کند، اما گرمایش گذرا را در زمان اوج بار کوتاه از دست می‌دهد.. سیستم‌های مانیتورینگ دائمی دماها را به‌طور مداوم ردیابی می‌کنند و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و تصمیم‌گیری‌های بارگذاری پویا را امکان‌پذیر می‌سازند و در عین حال قابلیت اطمینان را حفظ می‌کنند..

9.2 سنسورهای دمای فیبر نوری برای AIS

فناوری فیبر نوری مزایای منحصر به فردی برای نظارت بر دمای AIS در محیط های با ولتاژ بالا ارائه می دهد. سنسورهای الکتریکی معمولی از جمله ترموکوپل ها و RTD ها مسیرهای رسانایی را معرفی می کنند که به طور بالقوه خطرات فلاش اوور یا تداخل الکترومغناطیسی ناشی از سوئیچینگ گذرا و جریان های خطا را ایجاد می کند.. سنسورهای فیبر نوری با استفاده از انتقال نور، اتصالات الکتریکی را که با خیال راحت در هر سطح ولتاژی کار می کنند، حذف می کنند. ایمنی کامل الکترومغناطیسی، اندازه گیری های دقیق را تضمین می کند که تحت تأثیر هادی های مجاور که هزاران آمپر را حمل می کنند، نمی شود..

سه فناوری اولیه حسگر فیبر نوری به برنامه های AIS با ویژگی های متمایز خدمت می کنند. سنسورهای فیبر نوری فلورسنت از کریستال‌های خاکی کمیاب استفاده کنید که زمان‌های فروپاشی فلورسانس وابسته به دما را نشان می‌دهند که توسط بازپرس‌های نوری اندازه‌گیری می‌شوند.. هر سنسور به طور مستقل عمل می کند و نیاز به اتصال فیبر اختصاصی به بازپرس دارد. دقت با زمان پاسخگویی یک ثانیه به ±1 درجه سانتیگراد می رسد. نصب مستلزم قرار دادن حسگرهای کریستالی در نقاط نظارتی خاص با مسیریابی فیبر از طریق عایق‌های عایق و حفظ فاصله‌های الکتریکی است..

رنده فیبر براگ (FBG) حسگرها از تغییر طول موج در نور منعکس شده از تغییرات دوره ای ضریب شکست حک شده در هسته های فیبر استفاده می کنند.. سنسورهای چندگانه FBG که روی فیبرهای منفرد مالتی پلکس شده اند، نظارت شبه توزیع شده را با سنسورهایی که در طول شینه فاصله دارند، امکان پذیر می کند.. بازجوها اندازه گیری طول موج منعکس شده از هر توری محاسبه دما از روابط کالیبره شده طول موج و دما. دقت معمولاً ± 2 درجه سانتیگراد برای نظارت بر اتصال کافی است. حسگرهای غیرفعال نیازی به نیروی الکتریکی ندارند که امکان کارکرد نامحدود با حداقل تعمیر و نگهداری را فراهم می کند.

سنجش دمای توزیع شده (DTS) با استفاده از پراکندگی رامان، پروفیل‌های دمایی پیوسته در طول کل فیبر با وضوح فضایی معمولاً ارائه می‌شود 1 متر. تک فیبر مسیرهای کابل در امتداد باسبارها که دما را در همه مکان ها به طور همزمان اندازه گیری می کنند. این فناوری برای دارایی های خطی از جمله گذرگاه های طولانی برتر است اما برای نظارت بر نقاط اتصال گسسته بیش از حد است.. هزینه تجهیزات بالاتر و دقت کمتر ± 3 درجه سانتیگراد DTS را به برنامه های تخصصی که نیاز به پوشش فضایی مداوم دارند محدود می کند..

9.3 سنسورهای FBG برای نظارت بر شین

سنسورهای توری فیبر براگ نصب شده بر روی سطوح شینه دما را در مکان های بحرانی از جمله اتصالات پیچ و مهره اندازه گیری می کند, درزهای انبساط, و بخش های پر بار. نصب از گیره های مکانیکی یا سنسورهای چسبنده اپوکسی با دمای بالا استفاده می کند که تماس حرارتی با سطوح هادی را حفظ می کند.. مسیریابی فیبر به دنبال توقف های عایق یا تکیه گاه های اختصاصی است که حداقل فاصله ها از هادی های پر انرژی را حفظ می کند.. تک فیبر جای می دهد 8-16 حسگرها در هر بخش شینه پوشش جامعی را ارائه می دهند.

فاصله سنسور هدایت حرارتی را در امتداد شین های آلومینیومی یا مسی در نظر می گیرد که گرمایش موضعی را از اتصالات معیوب پخش می کند.. فواصل معمولی از 2-5 متر تضمین می کند که نقاط داغ در مناطق تحت نظارت باقی می مانند. مکان های بحرانی از جمله پایانه های ترانسفورماتور, اتصالات قطع کننده مدار, و اتصالات شینه سنسورهای اختصاصی دریافت می کنند. شیب دما در امتداد رساناها توزیع جریان و اثربخشی خنک‌کننده را نشان می‌دهد که مدل‌های حرارتی مورد استفاده برای محاسبات ampacity را تأیید می‌کند..

سیستم های بازجویی معمولاً همه حسگرها را در فواصل برنامه ریزی شده اسکن می کنند 1-10 ثانیه بسته به نیاز برنامه. کنترل کننده های مبتنی بر ریزپردازنده دماهای اندازه‌گیری شده را با آستانه‌های هشدار که برای دمای محیط و تغییرات جریان بار محاسبه می‌شوند، مقایسه کنید. آلارم های چند سطحی از جمله هشدار, هشدار, و سطوح بحرانی پاسخ مدرج را از افزایش فرکانس نظارت تا کاهش بار اضطراری امکان پذیر می کند. روند تاریخی الگوهای تخریب تدریجی را شناسایی می کند که برنامه ریزی تعمیر و نگهداری را هدایت می کند.

رویه های نصب، عملکرد طولانی مدت قابل اعتماد را در محیط های بیرونی تضمین می کند. محافظت از فیبر از فولاد ضد زنگ یا محافظ لوله کامپوزیت در برابر اشعه ماوراء بنفش استفاده می کند, آسیب مکانیکی, و بارگیری یخ. مسیریابی از خم شدن تیز زیر حداقل شعاع جلوگیری می کند و از تلفات نوری و آسیب مکانیکی جلوگیری می کند. محفظه های پایان کار در بازجوها حفاظت از محیط زیست را فراهم می کند و آزمایش را تسهیل می کند. مسیرهای فیبر اضافی در شین‌های حیاتی، علیرغم خرابی‌های فیبر تک نقطه‌ای، قابلیت نظارت را حفظ می‌کنند.

9.4 سنسورهای فلورسنت برای اتصالات

سنسورهای فیبر نوری فلورسنت ارائه بالاترین دقت برای نظارت بر اتصال حیاتی در جایی که اندازه گیری دقیق دما فیبرهای حسگر جداگانه را در هر نقطه نظارت توجیه می کند.. کریستال های فسفر خاکی کمیاب در نوک کاوشگر ثابت های زمانی فروپاشی فلورسانس را نشان می دهند که به طور قابل پیش بینی با دما متفاوت است.. نور برانگیخته از بازپرس از فیبر به حسگر عبور می‌کند و با گسیل برگشتی اندازه‌گیری می‌شود که دما را از زمان فروپاشی تعیین می‌کند، نه شدت را که از تغییر کالیبراسیون ناشی از تلفات فیبر یا آلودگی اتصالات جلوگیری می‌کند..

نصب حسگر در اتصالات پیچی، پروب های کریستالی را در فاصله میلی متری از رابط های مشترک قرار می دهد و مستقیماً حداکثر دما را ثبت می کند.. براکت های نصب ایمن کردن سنسورها در برابر سطوح هادی با استفاده از فشار فنر و حفظ تماس حرارتی از طریق ارتعاش مکانیکی و انبساط حرارتی. ترکیبات سیلیکونی با دمای بالا هدایت حرارتی را از هادی ها به حسگرها افزایش می دهند. سنسورهای متعدد در اتصالات تک توزیع دما را کنترل می‌کنند و اشتراک‌گذاری ناهموار جریان یا نقص‌های موضعی را شناسایی می‌کنند.

سیستم های بازجو در حال خدمت هستند 4-12 سنسورها نظارت مستمر مناسب برای پست های حیاتی را فراهم می کنند که در آن خرابی اتصال عواقب شدیدی ایجاد می کند. زمان پاسخگویی تحت یک ثانیه اقدامات حفاظتی را در هنگام بروز خطاها یا شرایط اضافه بار فعال می کند. دقت دما 1± درجه سانتی گراد گرمایش معمولی را از افزایش مقاومت غیرعادی که نیاز به بررسی دارد متمایز می کند. ثبت داده ها سوابق تاریخی را ایجاد می کند که از تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی پس از خرابی پشتیبانی می کند و اثربخشی تعمیر و نگهداری را تأیید می کند.

توجیه اقتصادی هزینه‌های حسگر را در مقابل پیامدهای خرابی‌های غیرمنتظره و ارزش‌های مدیریت دارایی بهبودیافته متعادل می‌کند. پست های بحرانی خدمات رسانی به محموله های ضروری از جمله بیمارستان ها, مراکز داده, یا فرآیندهای صنعتی مستلزم نظارت جامع است. نصب تجهیزات با ارزش بالا از جمله ترانسفورماتورهای گران قیمت یا تابلوهای پیکربندی منحصربفرد سرمایه گذاری های حفاظتی را توجیه می کند. مکان‌های با دسترسی دشوار که در آن‌ها قطعی‌ها برای بازرسی معمول پرهزینه هستند، از نظارت مستمر از راه دور که بازدید از سایت را کاهش می‌دهد، سود می‌برند..

10. ملاحظات نگهداری و ایمنی

برنامه های نگهداری پیشگیرانه افزایش عمر تجهیزات AIS و حفظ قابلیت اطمینان از طریق بازرسی و سرویس سیستماتیک. معاینه بصری در حین گشت زنی های معمول، عیوب آشکار از جمله عایق های آسیب دیده را شناسایی می کند, نشت روغن, خوردگی, تجاوز به پوشش گیاهی, و لانه سازی حیات وحش. تصویربرداری حرارتی سالانه یا شش ماهه دمای بالا را در اتصالات قبل از وقوع خرابی تشخیص می دهد. شستشوی مقره آلودگی را حذف می کند و مقاومت نشتی را به ویژه در محیط های آلوده باز می گرداند. بازرسی مکانیکی تراز قطع کننده را تأیید می کند, تنظیم مکانیزم عملکرد قطع کننده مدار, و محکم بودن بست سازه.

تعمیر و نگهداری قطع کننده مدار از توصیه های سازنده معمولاً در محدوده مختلف پیروی می کند 2-10 سال ها بین بازرسی های اصلی بسته به فناوری و چرخه وظیفه. تماس با بازرسی فرسایش ناشی از قوس الکتریکی را در طول وقفه اندازه گیری می کند و تصمیمات جایگزینی را هدایت می کند. روانکاری مکانیزم عملیاتی عملکرد قابل اعتماد را تضمین می کند. تست‌های زمان‌بندی مشخصات سفر و سرعت تماس را تأیید می‌کنند. تجزیه و تحلیل گاز SF6 رطوبت و محصولات تجزیه را تشخیص می دهد که مشکلات داخلی را نشان می دهد. تست یکپارچگی بطری خلاء با استفاده از اندازه گیری مقاومت در برابر ولتاژ بالا یا اندازه گیری تخلیه جزئی وضعیت قطع کننده خلاء را تایید می کند.

رویه های ایمنی از پرسنل در حین نگهداری و بهره برداری محافظت می کند. پروتکل‌های Lockout-tagout قطع انرژی تجهیزات را قبل از شروع کار با استفاده از قفل‌های متعدد تضمین می‌کنند که از برق‌گیری مجدد سهوی جلوگیری می‌کند.. رویه های زمین تخلیه ولتاژ باقیمانده و محافظت در برابر ولتاژهای القایی از مدارهای برق نزدیک. تجهیزات حفاظت فردی از جمله لباس های قوس دار, دستکش های عایق, و محافظ صورت خطرات آسیب ناشی از خطاهای غیرمنتظره را کاهش می دهد. حداقل فاصله نزدیک بر اساس سطوح ولتاژ از تماس الکتریکی یا فلاش اوور کارگران جلوگیری می کند.

ترموگرافی مادون قرمز به پرسنل آموزش دیده نیاز دارد که الگوهای حرارتی نرمال را در مقابل شرایط غیرعادی که نیاز به بررسی دارند تشخیص دهند.. افزایش دما محیط بالا با جریان بار تغییر می کند, دمای محیط, تابش خورشیدی, و سرعت باد. تجزیه و تحلیل مقایسه ای بین اجزای مشابه، نقاط پرت را نشان می دهد که مشکلات را نشان می دهد. اندازه گیری های مکرر در طول زمان روند تخریب را دنبال می کند. تجزیه و تحلیل کمی با استفاده از نرم افزار، شاخص های شدت را محاسبه می کند که اولویت های اقدامات اصلاحی را هدایت می کند.

هماهنگی با اپراتورهای سیستم، قطعی های تعمیر و نگهداری را برنامه ریزی می کند تا اختلالات سرویس را به حداقل برساند و از باقی ماندن ظرفیت تولید و انتقال کافی اطمینان حاصل کند.. رویه های تعویض قبل از جداسازی تجهیزات، بارها را به مدارهای متناوب منتقل کنید. فعال‌سازی حفاظت پشتیبان در طول پیکربندی‌های غیرعادی از پاک کردن تاخیر با تاخیر جلوگیری می‌کند. تست پس از تعمیر و نگهداری، عملکرد صحیح را قبل از بازگرداندن تجهیزات به سرویس تأیید می کند. Documentation سوابق تاریخی حمایت از ادعاهای گارانتی و تجزیه و تحلیل روند را حفظ می کند.

11. بالا 10 سازندگان سیستم مانیتورینگ دما AIS

11.1 فجینو (چین) – #1

تاسیس شد: 2011

نمای کلی شرکت: Fjinno راه حل های نظارت بر دمای فیبر نوری را به طور خاص برای تجهیزات برق از جمله تاسیسات AIS طراحی کرده است, ترانسفورماتورهای قدرت, و سیستم های کابلی. این شرکت در فناوری‌های سنسور فلورسنت و FBG متخصص است که راه‌حل‌های نظارتی جامعی را ارائه می‌کند که نیازهای برنامه‌های کاربردی مختلف را برطرف می‌کند.. تخصص مهندسی فوتونیک را ترکیب می کند, طراحی تجهیزات ولتاژ بالا, و عملیات سیستم قدرت ارائه راه حل های عملی برای حل چالش های نظارت در دنیای واقعی. تاسیسات تولیدی سیستم های کاملی را از ساخت حسگر تا مونتاژ بازپرس و توسعه نرم افزار تولید می کنند که کنترل کیفیت و یکپارچگی فنی را تضمین می کند..

توسعه محصول بر قابلیت اطمینان محیطی خشن تمرکز دارد و چالش‌های موجود در پست‌های فضای باز از جمله دماهای شدید از -40 تا +85 درجه سانتی‌گراد را برطرف می‌کند., رطوبت بالا, آلودگی, و تداخل الکترومغناطیسی ناشی از عملیات سوئیچینگ و جریان های خطا. قابلیت های سفارشی سازی تطبیق محصولات استاندارد با نیازهای مشتری خاص از جمله کلاس های ولتاژ غیر معمول, تنظیمات نصب ویژه, و ادغام با سیستم های نظارتی موجود. پشتیبانی فنی شامل مهندسی کاربرد تجزیه و تحلیل خصوصیات حرارتی است, کمک نصب, خدمات راه اندازی, و آموزش اپراتور برای اطمینان از اجرای موفقیت آمیز.

سبد محصولات – سیستم های مانیتورینگ دمای FBG: سیستم‌های نظارت بر گریت فیبر براگ Fjinno از طریق آرایه‌های حسگر شبه توزیع‌شده، گذرگاه AIS و نظارت بر اتصال را ارائه می‌کنند.. کابل های تک فیبر جای می دهد 8-16 حسگرهای FBG در مکان های مجزا در طول شینه یا در نقاط اتصال بحرانی. بازجوهای نوری اسکن تمام سنسورها در فواصل قابل برنامه ریزی از 1-10 ثانیه اندازه گیری تغییر طول موج با دقت ± 2 درجه سانتی گراد. سنسورها به صورت غیرفعال و بدون برق کار می کنند و عمر مفید نامحدود را با حداقل تعمیر و نگهداری تضمین می کنند.

نصب از گیره های نصب مکانیکی استفاده می کند که حسگرهایی را در برابر سطوح هادی ایمن می کند و تماس حرارتی را از طریق لرزش و انبساط حرارتی حفظ می کند.. محافظت از فیبر لوله‌ها کابل‌ها را در امتداد عایق‌ها و سازه‌های پشتیبان هدایت می‌کنند و فاصله‌های الکتریکی را حفظ می‌کنند. تجهیزات الکترونیکی بازپرس در کابینت‌های کنترل‌شده با آب و هوا با اتصالات فیبر از طریق کانکتورهای نوری استاندارد SC یا FC نصب می‌شوند.. کنترل‌کننده‌های مبتنی بر ریزپردازنده، داده‌های دما را در مقایسه با آستانه‌های هشدار چند سطحی که دمای محیط و تغییرات جریان بار را محاسبه می‌کنند، پردازش می‌کنند..

تنظیمات سیستم از نظارت تک شینه با 8 حسگرها به تاسیسات پیچیده که کل پست ها را با صدها نقطه نظارت پوشش می دهند. قابلیت شبکه سازی چندین بازپرس را به رایانه های نظارت متمرکز متصل می کند که سیستم های مدیریت حرارتی در سراسر پست را ایجاد می کند. ثبت داده های تاریخی روندهای دما را ذخیره می کند که از نگهداری پیش بینی و تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی پشتیبانی می کند. خروجی‌های هشدار از جمله تماس‌های رله و پیام‌های شبکه با سیستم‌های SCADA ادغام می‌شوند و پاسخ‌های خودکار به رویدادهای حرارتی را ممکن می‌سازند..

برنامه های کاربردی پست های انتقال و توزیع را از شینه های نظارتی 10 کیلوولت تا 500 کیلوولت گسترش می دهند., اتصالات قطع کننده مدار, کنتاکت های قطع کننده, و پایانه های ترانسفورماتور. تاسیسات معمولی شامل شود 20-40 نقاط مانیتورینگ در هر جایگاه پست که پوشش جامعی از اتصالات حیاتی را فراهم می کند. نصب‌های مقاوم‌سازی در پست‌های موجود با حسگرهایی که در طول قطعی برنامه‌ریزی‌شده نصب می‌شوند، ساده است. ادغام ساخت و ساز جدید در طول راه اندازی، قابلیت نظارت را از زمان انرژی اولیه تضمین می کند.

سبد محصولات – سیستم های دمای فیبر نوری فلورسنت: فناوری حسگر فلورسنت Fjinno دقت ± 1 درجه سانتیگراد را برای نظارت بر اتصال حیاتی ارائه می دهد که در آن اندازه گیری دقیق دما فیبر جداگانه در هر سنسور را توجیه می کند.. سنسورهای کریستالی دوپ شده با خاک کمیاب که در اتصالات پیچ و مهره قرار گرفته اند، مستقیماً دمای نقاط داغ را ثبت می کنند.. بازجوها خدمت کردن 4-12 حسگرها نظارت مستمر را با زمان پاسخ یک ثانیه ای فراهم می کنند که امکان تشخیص سریع مشکلات در حال توسعه را فراهم می کند.

رویه‌های نصب، پروب‌های کریستال را در فاصله میلی‌متری از رابط‌های اتصال با استفاده از سخت‌افزار نصب تخصصی و حفظ تماس حرارتی ثابت قرار می‌دهند.. مسیریابی فیبر از طریق پایه های عایق، فاصله های الکتریکی را حفظ می کند و در عین حال از الیاف در برابر آسیب های محیطی محافظت می کند. هر سنسور نیاز به فیبر اختصاصی برای بازپرس دارد که هزینه‌های نصب بالاتری را در مقایسه با سیستم‌های FBG مالتی پلکس ایجاد می‌کند، اما دقت و قابلیت اطمینان بالایی را برای کاربردهای حیاتی ارائه می‌کند..

تحلیل اقتصادی پیامدهای شکست را در توجیه نظارت بر سرمایه گذاری ها در نظر می گیرد. پست های بحرانی خدمت رسانی به بیمارستان ها, مراکز داده, یا فرآیندهای صنعتی که در آن قطعی ها اثرات شدیدی ایجاد می کنند، مستقر شدن سنسور فلورسنت را تضمین می کنند. تاسیسات با ارزش بالا از جمله تابلو برق با پیکربندی سفارشی یا تجهیزات وارداتی سرمایه گذاری های حفاظتی را توجیه می کند. مکان های دور با دسترسی دشوار برای بازرسی معمولی از نظارت مستمر که الزامات گشت زنی را کاهش می دهد، سود می برند.

سفارشی سازی به نیازهای خاص مشتری از جمله ادغام با پلتفرم های نظارتی موجود می پردازد, تنظیمات حسگر ویژه برای طراحی تجهیزات غیر معمول, و منطق زنگ سفارشی مطابق با رویه های عملیاتی. مشارکت های OEM با تولید کنندگان تابلو برق، سیستم های نظارتی یکپارچه در کارخانه را ارائه می دهند. پشتیبانی جامع شامل آنالیز حرارتی مدل سازی دمای اتصال است, طراحی نصب که مکان های حسگر و مسیریابی فیبر را مشخص می کند, خدمات راه اندازی برای تأیید عملکرد صحیح, و آموزش اپراتور که قابلیت های سیستم و الزامات نگهداری را پوشش می دهد.

کاربرد جهانی تاسیسات, صنعتی, انرژی های تجدید پذیر, و برنامه های حمل و نقل که قابلیت اطمینان فناوری را در محیط های عملیاتی مختلف نشان می دهد. نوآوری فنی از طریق طراحی های بهبود یافته حسگر به پیشرفت قابلیت ها ادامه می دهد, بهبود عملکرد بازجو, و الگوریتم های پیچیده تجزیه و تحلیل داده ها که حداکثر مقدار را از اندازه گیری دما استخراج می کنند. مشارکت مشتری اولویت های توسعه را هدایت می کند و تضمین می کند که محصولات به جای قابلیت های نظری، چالش های عملیاتی واقعی را برطرف می کنند..

11.2 ABB (سوئیس)

تاسیس شد: 1988 (از ادغام). ABB تجهیزات جامع AIS از جمله کلیدهای مدار را تولید می کند, جدا کننده ها, و ترانسفورماتورهای ابزار. راه حل های نظارت بر دما حسگرهای فیبر نوری را با پلت فرم های اتوماسیون پست دیجیتال ادغام می کنند. محصولات با پایگاه گسترده نصب شده به بازارهای جهانی انتقال و توزیع خدمت می کنند.

11.3 زیمنس (آلمان)

تاسیس شد: 1847. زیمنس راه حل های کامل AIS را با قابلیت های نظارت یکپارچه ارائه می دهد. سنسورهای دمای فیبر نوری به سیستم های اتوماسیون پست متصل می شوند و امکان تعمیر و نگهداری پیش بینی را فراهم می کنند. فناوری انتقال ولتاژ بالا را از طریق برنامه های کاربردی توزیع ولتاژ متوسط ​​در سراسر جهان ارائه می دهد.

11.4 اشنایدر الکتریک (فرانسه)

تاسیس شد: 1836. اشنایدر الکتریک AIS ولتاژ متوسط ​​را با نظارت بر دمای فیبر نوری اختیاری ارائه می دهد. پلتفرم EcoStruxure داده های نظارتی را با سیستم های مدیریت دارایی و SCADA یکپارچه می کند. تمرکز محصولات بر توزیع و کاربردهای صنعتی با تاکید بر بهره وری انرژی است.

11.5 GE Grid Solutions (ایالات متحده)

تاسیس شد: 1892. جنرال الکتریک تجهیزات AIS را با قابلیت های نظارت دیجیتال از جمله سنسورهای دمای فیبر نوری ارائه می دهد. راه حل ها به برنامه های انتقال و توزیع با تاکید بر نوسازی شبکه و یکپارچه سازی انرژی های تجدید پذیر می پردازند. شبکه خدمات جهانی از تجهیزات نصب شده پشتیبانی می کند.

11.6 کوالیترول (ایالات متحده)

تاسیس شد: 1945. Qualitrol در تجهیزات نظارت بر وضعیت دارایی های الکتریکی از جمله سنسورهای دمای فیبر نوری برای کاربردهای AIS تخصص دارد.. محصولات نظارت بر شینه, اتصالات, و اجزای تابلو برق هشدار اولیه مشکلات حرارتی را ارائه می دهند. ادغام با پلتفرم‌های مانیتورینگ پست مدیریت جامع دارایی را ممکن می‌سازد.

11.7 ویدمن (سوئیس)

تاسیس شد: 1877. Weidmann سیستم های نظارت فیبر نوری را برای تجهیزات الکتریکی از جمله تاسیسات AIS ارائه می دهد. سنسورهای دما با پلتفرم‌های تشخیصی که ارزیابی سلامت دارایی را ارائه می‌کنند ادغام می‌شوند. محصولات با تاکید بر قابلیت اطمینان و پشتیبانی طولانی مدت به بازارهای ابزار و صنعتی در سطح جهانی خدمت می کنند.

11.8 فناوری LIOS (آلمان)

تاسیس شد: 1990. LIOS سنسورهای دمای فیبر نوری را که به طور خاص برای کاربردهای الکتریکی طراحی شده اند تولید می کند. فناوری‌های FBG و حسگرهای فلورسنت، شین‌ها و اتصالات AIS را نظارت می‌کنند. سیستم‌ها با SCADA و پلتفرم‌های مدیریت دارایی که به بازارهای ابزار اروپایی خدمات ارائه می‌کنند، یکپارچه می‌شوند.

11.9 میکرونور (ایالات متحده)

تاسیس شد: 1985. Micronor حسگرهای فیبر نوری را برای محیط های الکتریکی خشن از جمله نظارت AIS توسعه می دهد. سیستم‌های اندازه‌گیری دما ایمنی الکترومغناطیسی را در کاربردهای پست ایجاد می‌کنند. محصولات با راه حل های سفارشی موجود، نیازمندی های کاربردی و صنعتی را برطرف می کنند.

11.10 Opsens Solutions (کانادا)

تاسیس شد: 2003. Opsens راه حل های سنجش فیبر نوری از جمله نظارت بر دما برای تجهیزات AIS را ارائه می دهد. فناوری به محیط‌های ولتاژ بالا می‌پردازد که حسگرهای معمولی کافی نیستند. برنامه های کاربردی تولید برق را در بر می گیرند, انتقال, و زیرساخت های توزیع.

12. سوالات متداول

12.1 AIS در تابلو برق مخفف چیست؟?

AIS مخفف Air Insulated Switchgear است, نشان دهنده تجهیزات کلیدزنی و حفاظتی الکتریکی با استفاده از هوای اتمسفر به عنوان عایق اولیه بین هادی های برق دار و سازه های زمین. این فناوری مرسوم بر پست‌های فضای باز از ولتاژ متوسط ​​تا ولتاژ فوق‌العاده تسلط دارد، جایی که در دسترس بودن زمین اجازه نصب بزرگ‌تر را در مقایسه با جایگزین‌های عایق گاز می‌دهد..

12.2 تفاوت بین AIS و GIS چیست؟?

AIS از هوای اتمسفر برای عایق استفاده می کند نیاز به فاصله زیاد بین قطعات, در حالی که GIS تمام قطعات زنده را در مخازن فلزی پر شده با گاز SF6 محصور می کند 80-90% کاهش رد پا. AIS در ابتدا هزینه کمتری دارد و تعمیر و نگهداری را ساده می کند اما به زمین بیشتری نیاز دارد. GIS قابلیت اطمینان برتر و اندازه فشرده را ارائه می دهد که هزینه های بالاتر را در کاربردهای شهری با محدودیت فضا یا تأسیسات زیرزمینی توجیه می کند..

12.3 چرا پایش دما در AIS مهم است؟?

نظارت بر دما از خرابی اتصال جلوگیری می کند باعث قطعی های برنامه ریزی نشده و آسیب به تجهیزات می شود. اتصالات پیچ شده بین شینه ها و تجهیزات با گذشت زمان مقاومت بیشتری ایجاد می کند و گرمایش موضعی ایجاد می کند که به طور بالقوه باعث احتراق عایق یا آسیب به اجزای مجاور می شود.. تشخیص زودهنگام از طریق نظارت مستمر، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را قبل از وقوع خرابی های فاجعه آمیز امکان پذیر می کند و در عین حال استفاده از دارایی را از طریق تصمیمات بارگذاری پویا به حداکثر می رساند..

12.4 چه فناوری حسگر فیبر نوری برای نظارت AIS بهترین کار را دارد?

سنسورهای FBG تعادل بهینه را فراهم می کنند از دقت, هزینه, و سادگی نصب برای اکثر برنامه های نظارت AIS. آرایه های شبه توزیع شده که چندین نقطه اتصال را روی فیبرهای منفرد پوشش می دهند، هزینه های نصب را کاهش می دهند در حالی که دقت ± 2 درجه سانتی گراد را برای مدیریت حرارتی کافی حفظ می کنند.. سنسورهای فلورسنت دقت ± 1 درجه سانتیگراد را ارائه می دهند که هزینه های بالاتر را برای اتصالات حیاتی توجیه می کند که در آن عواقب خرابی شدید است..

12.5 یک پست AIS معمولی به چند سنسور دما نیاز دارد?

الزامات نظارت بر اساس اهمیت و پیکربندی پست متفاوت است. پست های انتقال حیاتی ممکن است نصب شوند 20-40 حسگرها در هر محل بر تمام اتصالات پیچ و مهره نظارت می کنند, پایانه های قطع کننده مدار, و کنتاکت های جدا کننده. پست های توزیع با پیامدهای کمتر از خرابی ممکن است فقط اتصالات کلیدی را کنترل کنند و تعداد سنسورها را کاهش دهند. 5-10 برای خلیج. تجزیه و تحلیل کاربردی، پوشش نظارتی را در مقابل توجیه اقتصادی متعادل می کند.

12.6 آیا سنسورهای فیبر نوری می توانند در میدان های الکترومغناطیسی بالا کار کنند?

سنسورهای فیبر نوری ایمنی کامل الکترومغناطیسی را ایجاد می کنند عملکرد قابل اعتماد در مجاورت هادی هایی که هزاران آمپر را حمل می کنند در طول عملکرد عادی و شرایط خطا. بر خلاف سنسورهای الکتریکی مستعد ولتاژ و تداخل القایی, اصول اندازه‌گیری نوری بدون توجه به شدت، تحت تأثیر میدان‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرد. این مصونیت در محیط‌های AIS ضروری است که در آن جابجایی‌های گذرا و رعد و برق باعث ایجاد اختلالات شدید الکترومغناطیسی می‌شوند..

12.7 افزایش دما نشان دهنده مشکلات اتصال است?

دما نسبت به محیط از 50 درجه سانتیگراد بالاتر می رود در اتصالات نیاز به بررسی دارد در حالی که افزایش بیش از 80 درجه سانتیگراد نیاز به اقدامات اصلاحی فوری دارد. تجزیه و تحلیل مقایسه ای قابل اعتمادتر از آستانه مطلق است - اتصالاتی که 20 تا 30 درجه سانتیگراد گرمتر از اتصالات مشابه تحت بارگذاری یکسان عمل می کنند نشان دهنده مشکلات در حال توسعه است.. روند افزایش دما در طول اندازه‌گیری‌های متوالی، تخریبی را نشان می‌دهد که نیاز به برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری دارد.

12.8 سنسورهای فیبر نوری چقدر در محیط های بیرونی کار می کنند؟?

سنسورهای فیبر نوری که به درستی نصب شده اند به طور قابل اعتمادی عمل می کنند 20-30 سال مطابقت یا بیش از عمر مفید تجهیزات AIS. لوله های محافظ از الیاف در برابر اشعه ماوراء بنفش و آسیب های مکانیکی محافظت می کند. عناصر حسگر به طور ذاتی بدون رانش کالیبراسیون پایدار هستند. تجهیزات الکترونیکی بازپرس در محفظه های کنترل شده با آب و هوا به طول عمر تجهیزات صنعتی معمولی دست می یابند. تمیز کردن دوره ای کانکتور و آزمایش تداوم فیبر عملکرد سیستم را در طول عمر تجهیزات حفظ می کند.

12.9 سطوح ولتاژ AIS معمولی چیست؟?

AIS تمام کلاس های ولتاژ از ولتاژ متوسط ​​1kV-52kV تا ولتاژ فوق العاده بالا 765kV را ارائه می دهد.. ولتاژ متوسط ​​در پست‌های توزیع با روکش فلزی داخلی و پست‌های توزیع در فضای باز غالب است.. ولتاژ بالا 52kV-230kV شبکه های انتقال فرعی را تشکیل می دهد. ولتاژ فوق‌العاده 345 کیلوولت 765 کیلوولت بر انتقال مسافت‌های طولانی غالب است که نیاز به تاسیسات گسترده در فضای باز با ساختارهای پشتیبانی عظیم با حفظ فاصله‌های کافی دارد..

12.10 چگونه نظارت AIS با سیستم های SCADA یکپارچه می شود؟?

سیستم های مانیتورینگ فیبر نوری پروتکل های ارتباطی استانداردی را ارائه می دهند از جمله Modbus RTU/TCP, dnp3, و IEC 61850 امکان ادغام با پست SCADA و سیستم های مدیریت انرژی. جریان داده های دما به پلتفرم های نظارت مرکزی با خروجی های هشدار دهنده اعلان های اپراتور را راه اندازی می کند. روند تاریخی از مدیریت دارایی برای تجزیه و تحلیل الگوهای تخریب و بهینه سازی برنامه ریزی نگهداری پشتیبانی می کند. یکپارچه‌سازی پاسخ‌های خودکار از جمله کاهش بار در طول رویدادهای حرارتی را قادر می‌سازد که تجهیزات را از آسیب محافظت می‌کند.

13. راهنمای انتخاب و خرید AIS

13.1 چرا مانیتورینگ دمای فیبر نوری را برای AIS انتخاب کنید؟

سیستم های مانیتورینگ فیبر نوری ارائه عملکرد برتر برای برنامه های AIS از طریق ایمنی کامل الکترومغناطیسی, ایمنی ذاتی در هر سطح ولتاژ, و قابلیت اطمینان طولانی مدت در محیط های خشن در فضای باز. اندازه‌گیری مداوم دما، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را قادر می‌سازد تا از خرابی‌های غیرمنتظره جلوگیری کند و در عین حال استفاده از دارایی را از طریق تصمیمات بارگیری مطمئن به حداکثر برساند.. تشخیص زودهنگام مشکل مدت زمان خاموشی را کاهش می دهد و از آسیب های بعدی به تجهیزات مجاور جلوگیری می کند. هزینه‌های سرمایه‌گذاری در مقایسه با پیامدهای شکست و قابلیت‌های عملیاتی افزایش‌یافته اندک است.

13.2 انتخاب فناوری حسگر مناسب

الزامات کاربردی، انتخاب بهینه فناوری حسگر را تعیین می کند. سنسورهای FBG مناسب اکثر تاسیسات با دقت 2± درجه سانتیگراد با نظارت اقتصادی چند نقطه ای بر روی الیاف منفرد. آرایه های شبه توزیع شده اتصالات متعدد را نظارت می کنند و هزینه های هر نقطه را کاهش می دهند. سنسورهای فلورسنت برای پست های حیاتی که دقت ±1 درجه سانتی گراد و پاسخ سریع ضروری است، قیمت گذاری عالی را توجیه می کنند.. تاسیسات هیبریدی سنسورهای فلورسنت را در اکثر نقاط بحرانی با آرایه‌های FBG که اتصالات باقی مانده را پوشش می‌دهند و عملکرد و اقتصاد را بهینه می‌کنند، مستقر می‌کنند..

کمیت سنسور پوشش نظارتی را در برابر محدودیت های بودجه متعادل می کند. نظارت کامل تمام اتصالات پیچ شده حداکثر محافظت را فراهم می کند اما ممکن است برای نصب های معمول از نظر اقتصادی توجیه ناپذیر باشد. رویکردهای مبتنی بر ریسک، اتصالات حیاتی از جمله اتصالات شین اصلی را اولویت بندی می کنند, پایانه های قطع کننده مدار, و مسیرهای با جریان بالا. مدل‌سازی آنالیز حرارتی مکان‌هایی را شناسایی می‌کند که بالاترین دما را تجربه می‌کنند و قرار دادن سنسور را هدایت می‌کنند. پیاده‌سازی مرحله‌ای در ابتدا با گسترش، نقاط بحرانی را نظارت می‌کند، زیرا تجربه ارزش را نشان می‌دهد.

13.3 مزایای محصول ما

ما سیستم های مانیتورینگ دمای فیبر نوری به طور خاص نیازمندی های نظارت AIS را از طریق طرح های اثبات شده تایید شده در صدها تاسیسات پست در سراسر جهان برطرف می کند. آرایه‌های حسگر FBG نظارت اقتصادی چند نقطه‌ای را با دقت ± 2 درجه سانتی‌گراد برای اکثر برنامه‌های مدیریت حرارتی کافی فراهم می‌کنند.. سیستم‌های حسگر فلورسنت دقت ±1 درجه سانتی‌گراد را برای اتصالات حیاتی که به بالاترین دقت نیاز دارند ارائه می‌کنند.. اجزای مستحکم دارای رتبه بندی در فضای باز در برابر شرایط محیطی از -40 درجه سانتیگراد تا +85 درجه سانتیگراد مقاومت می کنند و در طول عمر تجهیزات به طور قابل اعتماد کار می کنند..

انعطاف پذیری نصب، هم کاربردهای ساخت و ساز جدید و هم کاربردهای مقاوم سازی را در بر می گیرد. طرح های مدولار مقیاس از پست های توزیع کوچک تا تاسیسات اصلی انتقال. پروتکل های ارتباطی استاندارد از جمله Modbus و IEC 61850 اطمینان از سازگاری با SCADA و پلتفرم های نظارتی موجود. مدیریت جامع هشدار با آستانه های چند سطحی و جبران دمای محیط از هشدارهای مزاحم جلوگیری می کند و در عین حال اطمینان می دهد که اعلان های مهم توجه فوری را دریافت می کنند.. ثبت داده های تاریخی از تحلیل روند و برنامه های نگهداری پیش بینی پشتیبانی می کند.

پشتیبانی فنی در طول چرخه عمر پروژه شامل مهندسی کاربرد تجزیه و تحلیل ویژگی های حرارتی و تعیین مکان های حسگر است., طراحی نصب با جزئیات سخت افزار مسیریابی و نصب فیبر, خدمات راه اندازی برای تأیید عملکرد صحیح, و آموزش اپراتور که قابلیت های سیستم و الزامات نگهداری را پوشش می دهد. راه حل های سفارشی نیازهای منحصر به فرد از جمله کلاس های ولتاژ غیرمعمول را برطرف می کند, شرایط محیطی خاص, یا ادغام با سیستم های نظارتی اختصاصی. ضمانت‌های تمدید شده و قراردادهای تعمیر و نگهداری از سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی حیاتی محافظت می‌کنند و عملکرد بلندمدت را تضمین می‌کنند.

13.4 تماس با ما

تیم مهندسی ما ارزیابی کاربردی رایگان برای پروژه های نظارت بر دمای AIS در تجزیه و تحلیل پیکربندی پست ارائه می دهد., شناسایی نقاط نظارتی حیاتی, و توصیه تکنولوژی حسگر بهینه و معماری سیستم. مشخصات دقیق و قیمت گذاری بودجه امکان تصمیم گیری آگاهانه را فراهم می کند. پشتیبانی پروژه از طراحی تا راه اندازی، اجرای موفقیت آمیز تحقق اهداف عملکرد و تعهدات برنامه را تضمین می کند. امروز با ما تماس بگیرید تا در مورد الزامات نظارت AIS خود صحبت کنید و توصیه های فنی را در مورد چالش های برنامه خاص دریافت کنید.