Cara mengukur suhu di switchgear menggunakan sensor serat optik neon-INNO

1、 Metode pemantauan suhu untuk switchgear

Ada berbagai metode untuk memonitor suhu switchgear, dan berikut ini adalah hal-hal yang umum:

Sensor suhu serat optik neon Metode:

Metode pengukuran suhu berdasarkan teknologi penginderaan serat pijar fluoresensi, memanfaatkan prinsip serat pijar seumur hidup untuk mencapai pengukuran dan pemantauan suhu. Dengan memasang sensor serat optik fluoresen di dalam switchgear tegangan tinggi, informasi suhu real-time dapat diperoleh di lokasi yang berbeda. Metode ini memiliki keunggulan akurasi tinggi dan ketahanan yang kuat terhadap interferensi elektromagnetik, dan cocok untuk pemantauan suhu multi-titik secara terus menerus. Karena sifat isolasinya yang sangat baik, serat optik memiliki keamanan yang lebih tinggi di lingkungan bertegangan tinggi seperti switchgear, dan dapat diatur secara fleksibel di lokasi yang memerlukan pemantauan, mencakup wilayah yang lebih luas.

Kontak sensor suhu nirkabel Metode:

Ini adalah metode pengukuran suhu yang andal untuk switchgear tegangan tinggi. Dengan memasang sensor kontak (seperti termokopel, termistor, dll.) di dalam atau di lokasi kritis switchgear, bersentuhan langsung dengan permukaan benda yang akan diukur, Data suhu permukaan benda secara real-time dapat diperoleh. Metode ini mempunyai akurasi yang tinggi dan kecepatan respon yang cepat, dan cocok untuk pemantauan yang tepat pada lokasi atau komponen tertentu. Misalnya, memasang sensor termokopel pada titik sambungan utama beberapa switchgear dapat mengukur perubahan suhu secara akurat pada titik tersebut, untuk mendeteksi kondisi pemanasan abnormal secara tepat waktu. Namun metode ini mungkin mempunyai masalah seperti perkabelan yang rumit, dan jika sensor tidak berfungsi, ini dapat mempengaruhi hasil pengukuran dan sulit dideteksi.

Metode pengukuran suhu inframerah:

Ini adalah alat pengukur suhu genggam yang cocok untuk digunakan dengan cepat, deteksi suhu non-kontak switchgear tegangan tinggi. Saat digunakan, cukup arahkan ke permukaan target untuk segera mendapatkan nilai suhu permukaan di lokasi tersebut. Prinsipnya adalah dengan memanfaatkan radiasi infra merah yang dipancarkan dari permukaan suatu benda, yang sebanding dengan suhu permukaannya. Dengan mendeteksi dan memproses radiasi infra merah, data suhu permukaan objek target dapat diperoleh. Namun, metode ini sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti sumber panas di sekitarnya, debu, dll., yang dapat mengganggu hasil pengukuran. Lagipula, alat ini hanya dapat mengukur suhu permukaan dan mungkin tidak secara akurat mencerminkan perubahan suhu yang mendalam di dalam switchgear.

Metode pemantauan kamera CCD:

Ambil gambar bagian dalam switchgear menggunakan kamera CCD, dan kemudian menganalisis informasi suhu dalam gambar menggunakan algoritma yang relevan. Namun, metode ini memiliki keterbatasan karena mungkin tidak dapat membedakan suhu berbagai komponen secara akurat, dan mungkin tidak dapat memantau suhu secara efektif di beberapa area yang tidak terlihat. Sebagai tambahan, keakuratan dan kemampuan adaptasi lingkungan dari kamera CCD sendiri juga dapat mempengaruhi keakuratan pemantauan suhu.

Metode pemantauan suhu lilin:

Ini adalah metode pemantauan suhu yang lebih tradisional. Suhu menunjukkan lembaran lilin akan berubah warna atau bentuk sesuai dengan perubahan suhu, dan suhu di dalam switchgear dapat ditentukan dengan mengamati perubahan pada lembaran lilin. Namun, metode ini hanya dapat memberikan kisaran suhu kasar, tidak dapat mengukur nilai suhu secara akurat, dan tidak dapat dipantau secara real time. Hal ini memerlukan pemantauan manual secara teratur. Setelah suhu melebihi suhu respons lembaran lilin, itu hanya dapat diketahui setelahnya dan tidak dapat diwaspadai pada waktu yang tepat.

2、 Penerapan Pengukuran Suhu Serat Optik Fluoresen dalam Pemantauan Suhu Switchgear

Prinsip dasar penggunaan teknologi pengukuran suhu serat fluoresen untuk pemantauan suhu switchgear adalah dengan memanfaatkan karakteristik respons suhu bahan fluoresen. Ketika serat fluoresen disinari dengan cahaya eksitasi, itu akan memancarkan fluoresensi, dan masa fluoresensi memiliki hubungan khusus dengan suhu. Nilai suhu dapat ditentukan dengan mengukur masa pakai fluoresensi. Di switchgear, sensor serat optik fluoresen dapat dipasang di dekat komponen utama seperti busbar, kontak bergerak, dan kontak stasioner untuk memantau perubahan suhu di area ini. Misalnya, untuk kontak bergerak di switchgear, karena akumulasi panas selama proses pembukaan dan penutupan, penggunaan sensor serat optik neon dapat memantau suhunya secara real time. Begitu suhu naik secara tidak normal, alarm dapat dikeluarkan tepat waktu untuk mencegah kecelakaan. Sistem pengukuran suhu serat optik fluoresensi juga memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat, titik buta cakupan kecil, pemantauan waktu nyata dan pemantauan jarak jauh, sehingga sangat cocok untuk kebutuhan pemantauan suhu di lingkungan yang kompleks seperti switchgear.

3、 Keuntungan pengukuran suhu serat optik

presisi tinggi:
Sensor suhu serat optik dapat mencapai pengukuran suhu presisi tinggi. Mengambil sensor serat optik neon sebagai contoh, mereka sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan dapat mendeteksi perubahan suhu kecil. Kemampuan pengukuran presisi tinggi ini memungkinkan deteksi tepat waktu terhadap peningkatan suhu abnormal yang tidak kentara dalam pemantauan suhu switchgear, dan peringatan dini terhadap potensi risiko kesalahan. Misalnya, dalam pemantauan komponen utama di beberapa lemari sakelar dengan persyaratan suhu yang sangat tinggi, pengukuran suhu serat optik dapat secara akurat mengukur perubahan suhu hingga sepersepuluh derajat, sementara metode pengukuran suhu tradisional mungkin tidak dapat mencapai akurasi tersebut.

Kemampuan anti-interferensi yang kuat:

Pengukuran suhu serat optik memiliki keunggulan unik di lingkungan yang penuh dengan interferensi elektromagnetik, seperti switchgear. Serat optik sendiri bersifat non-konduktif dan tidak akan terpengaruh oleh interferensi elektromagnetik. Baik itu medan elektromagnetik kuat yang dihasilkan selama pengoperasian switchgear tegangan tinggi atau interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh peralatan listrik lain di sekitarnya, itu tidak akan mengganggu sistem pengukuran suhu serat optik. This enables the fiber optic temperature measurement system to work stably and accurately, ensuring the reliability of temperature monitoring data. Sebaliknya, some electronic temperature sensors may experience measurement errors or even malfunction due to electromagnetic interference.

Aman dan dapat diandalkan:

Fiber optic cables have good insulation properties, which makes fiber optic temperature measurement very safe in high-voltage environments such as switchgear. Di switchgear, optical fibers can directly contact high-voltage components for temperature measurement without the risk of electric shock like some metal sensors. Lagipula, optical fibers do not generate safety hazards such as electric sparks and are suitable for various hazardous environments. Misalnya, in flammable and explosive environments, fiber optic temperature measurement systems can operate safely and reliably, memastikan kelancaran pemantauan suhu switchgear.

Cocok untuk pemantauan multi-titik:

Kabel serat optik dapat dengan mudah diatur secara terdistribusi, memungkinkan pemantauan suhu secara simultan pada beberapa titik di dalam switchgear. Dengan memasang sensor serat optik di berbagai lokasi switchgear, seperti busbar, kontak, dan titik koneksi, jaringan pemantauan suhu yang komprehensif dapat dibangun. Dengan cara ini, informasi suhu dari beberapa lokasi dapat diperoleh sekaligus, membuatnya lebih mudah untuk menganalisis distribusi suhu keseluruhan dan tren switchgear. Misalnya, dalam sistem switchgear besar, berbagai sensor dapat dihubungkan melalui serat optik untuk memantau situasi suhu di lokasi berbeda di seluruh sistem secara real time dan mendeteksi masalah panas berlebih lokal secara tepat waktu.

Titik buta cakupan kecil:

Suhu serat optik sistem pengukuran dapat secara fleksibel mengatur sensor serat optik sesuai dengan struktur internal switchgear, Yang secara efektif dapat mengurangi pemantauan titik buta. Baik itu ruang sempit di dalam switchgear atau di sekitar komponen berbentuk rumit, pemantauan suhu dapat dicapai dengan mengatur serat optik secara wajar. Sebaliknya, beberapa metode pengukuran suhu lainnya, seperti pemantauan kamera CCD, mungkin memiliki titik buta yang tidak dapat dideteksi, sedangkan pengukuran suhu serat optik dapat mencakup berbagai bagian di dalam switchgear secara lebih komprehensif.

Dapat mencapai pemantauan jarak jauh:

Sistem pengukuran suhu serat optik dapat mengirimkan data suhu yang dikumpulkan ke pusat pemantauan jarak jauh melalui serat optik. This allows operation and maintenance personnel to view temperature data in real-time from a remote location away from the cabinet for remote monitoring and management. Misalnya, in a large substation, operation and maintenance personnel can monitor the temperature of each switchgear in real-time using temperature data transmitted through optical fibers from the main control room. Once abnormal temperature is detected, timely measures can be taken to improve the efficiency and convenience of operation and maintenance.

4、 Comparison between fiber optic temperature measurement and other methods in switchgear temperature monitoring

Comparison with contact wireless temperature sensor method:

Dari segi akurasi, fiber optic temperature measurement has the characteristic of high precision and can detect small temperature changes. Meskipun metode sensor suhu contact wireless juga memiliki akurasi yang tinggi, dalam beberapa situasi di mana presisi tinggi diperlukan, pengukuran suhu serat optik mungkin memiliki lebih banyak keuntungan. Misalnya, saat memantau suhu titik sambungan kecil di dalam switchgear, pengukuran suhu serat optik bisa akurat hingga sepersepuluh derajat, sementara sensor kontak mungkin memiliki rentang kesalahan tertentu.

Kemampuan anti gangguan: Pengukuran suhu serat optik memiliki kemampuan interferensi anti elektromagnetik yang kuat dan dapat bekerja secara stabil di lingkungan elektromagnetik yang kuat seperti switchgear; Sensor kontak mungkin terpengaruh oleh interferensi elektromagnetik, yang dapat mempengaruhi keakuratan pengukurannya, terutama di lingkungan elektromagnetik yang kompleks di dalam switchgear, dan tindakan anti-interferensi tambahan mungkin diperlukan.

Keamanan: Fiber optic cables have good insulation properties, membuatnya lebih aman untuk digunakan di lingkungan switchgear bertegangan tinggi; Jika kerusakan insulasi terjadi pada saat pemasangan atau penggunaan sensor kontak, hal ini dapat menimbulkan risiko sengatan listrik.

Kemampuan pemantauan multi titik: Pengukuran suhu serat optik cocok untuk pemantauan multi-titik dan dapat dengan mudah menyebarkan sensor di beberapa lokasi di dalam switchgear untuk membangun jaringan pemantauan; Jika sensor kontak perlu melakukan pemantauan multi-titik, mereka mungkin memerlukan lebih banyak kabel dan peralatan, dan instalasi serta pengelolaannya relatif rumit.

Dibandingkan dengan metode pengukuran suhu inframerah:

Metode pengukuran: Pengukuran suhu inframerah merupakan metode pengukuran non-kontak dan cepat yang hanya dapat mengukur suhu permukaan suatu benda; Pengukuran suhu serat optik dapat dilakukan dengan menghubungi atau mendekati objek yang diukur melalui sensor serat optik, yang dapat mengukur suhu di dalam atau di permukaan benda dan mencapai pemantauan terus menerus. Misalnya, untuk pemantauan suhu komponen jauh di dalam switchgear, metode pengukuran suhu inframerah tidak dapat memperolehnya secara akurat, sedangkan pengukuran suhu serat optik dapat mengatur sensor pada posisi yang sesuai untuk pengukuran.

Kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan: Pengukuran suhu inframerah sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti sumber panas di sekitarnya, debu, merokok, dll., yang dapat mengganggu hasil pengukuran; Pengukuran suhu serat optik tidak terlalu dipengaruhi oleh faktor lingkungan, Memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat, dan dapat mengukur suhu secara akurat di lingkungan yang kompleks.

Akurasi dan stabilitas: Pengukuran suhu serat optik memiliki akurasi tinggi dan stabilitas yang baik, dan dapat memantau perubahan suhu secara stabil untuk waktu yang lama; Keakuratan pengukuran suhu inframerah relatif rendah, dan hasil pengukuran mungkin tidak stabil karena fluktuasi faktor lingkungan.

Perbandingan dengan metode pemantauan kamera CCD:

Akurasi pengukuran suhu: Metode pemantauan kamera CCD memperoleh informasi suhu melalui analisis gambar, yang memiliki akurasi yang relatif rendah dan sulit untuk membedakan suhu berbagai komponen secara akurat; Pengukuran suhu serat optik dapat langsung mengukur suhu dengan akurasi lebih tinggi, dan dapat memperoleh nilai suhu secara akurat pada setiap posisi sensor.
Memantau titik buta: Metode pemantauan kamera CCD mungkin memiliki pemantauan titik buta, which cannot effectively monitor the obstructed parts; Fiber optic temperature measurement can reduce monitoring blind spots and achieve more comprehensive temperature monitoring by arranging fiber optic sensors reasonably.

Kinerja waktu nyata: Fiber optic temperature measurement can monitor temperature changes in real time and provide timely feedback of data; The CCD camera monitoring method may have some delay as it requires image acquisition, pengolahan, and analysis to obtain temperature information.

Comparison with temperature wax monitoring method:
Akurasi pengukuran: The temperature wax monitoring method can only provide a rough temperature range and cannot accurately measure temperature values; Fiber optic temperature measurement can accurately measure temperature and provide accurate temperature data.

Real time performance and warning capability: The temperature wax monitoring method cannot monitor temperature in real time and requires regular manual inspection, which cannot provide timely warnings; Fiber optic temperature measurement can monitor temperature changes in real time, and when the temperature exceeds the set threshold, it can issue an alarm in a timely manner, facilitating timely measures to be taken.

5、 Example analysis of fiber optic temperature measurement in switchgear temperature monitoring

Application of Fiber Bragg Grating Temperature Measurement Using a Substation Switchgear as an Example:
In the temperature monitoring system of the switchgear in a certain substation, fluorescent fiber optic temperature measurement technology is used. Sensor serat optik neon have been installed at key locations such as busbars, kontak, and connection points in the switchgear. Sensor-sensor ini terhubung ke host pemantauan melalui serat optik fluoresen. Karena pengoperasian switchgear, bagian seperti busbar dan kontak rentan menghasilkan panas karena arus berlebih dan kontak yang buruk. Dengan menggunakan sensor serat optik neon, perubahan suhu di area tersebut dapat dipantau secara real time. Misalnya, ketika ada kontak yang buruk antara kontak, terjadi panas berlebih lokal. Sensor serat optik fluoresen dapat dengan cepat mendeteksi kenaikan suhu dan mengirimkan sinyal suhu dalam bentuk serat optik ke host pemantauan. Pantau host untuk analisis dan dapatkan nilai suhu tertentu. Setelah suhu melebihi ambang batas keamanan yang ditetapkan, sistem akan segera mengeluarkan alarm untuk memberi tahu personel pengoperasian dan pemeliharaan. Fungsi pemantauan dan peringatan real-time ini secara efektif menghindari kegagalan switchgear yang disebabkan oleh panas berlebih dan meningkatkan keselamatan operasional gardu induk.. Lagipula, karena sensor serat optik fluoresen dapat mencapai pengukuran suhu presisi tinggi, mereka dapat secara akurat mencerminkan perubahan suhu yang halus, yang membantu personel pemeliharaan untuk mendeteksi potensi masalah secara tepat waktu. Misalnya, selama pengoperasian normal, suhu busbar mungkin sedikit berfluktuasi karena perubahan beban. Sensor serat optik neon dapat mengukur fluktuasi ini secara akurat dan memberikan informasi tren suhu terperinci bagi personel pemeliharaan untuk membuat keputusan pemeliharaan yang masuk akal.

Contoh aplikasi pengukuran suhu serat optik fluoresen pada switchgear:

Switchgear suatu perusahaan tertentu mengadopsi a Sistem pengukuran suhu serat optik fluorescent. Sensor serat optik neon dipasang di busbar, kontak bergerak, kontak stasioner, dan bagian lain di dalam switchgear. Sensor serat optik fluoresen memanfaatkan karakteristik respons suhu bahan fluoresen untuk menentukan suhu dengan mengukur masa pakai fluoresensi. Dalam operasi sebenarnya, ketika beban switchgear berubah atau komponen rusak, suhu bagian yang bersangkutan akan berubah. Misalnya, ketika kontak bergerak mengalami keausan setelah pengoperasian yang lama, resistensi kontak meningkat, menyebabkan peningkatan suhu. Sensor serat optik neon dapat mendeteksi perubahan suhu secara tepat waktu dan mengirimkan data ke sistem pemantauan. Sistem pemantauan menentukan apakah suhu tidak normal berdasarkan data yang diterima, dan mengirimkan sinyal alarm jika tidak normal. Sementara itu, karena kemampuan anti-interferensi yang kuat dan cakupan zona buta yang kecil dari sistem pengukuran suhu serat optik fluoresen, ia dapat memantau suhu secara stabil dan komprehensif di lingkungan elektromagnetik yang kompleks dan ruang struktural switchgear yang kompak. Dibandingkan dengan metode pengukuran suhu tradisional, adopsi lampu neon Sistem pengukuran suhu serat optik oleh perusahaan sangat meningkatkan akurasi dan keandalan pemantauan suhu untuk switchgear, mengurangi kegagalan peralatan dan waktu henti yang disebabkan oleh anomali suhu, dan meningkatkan efisiensi produksi.