Senario aplikasi sistem pemantauan suhu switchgear berdasarkan pengukuran suhu optik serat pendarfluor

The switchgear temperature monitoring system based on fluorescent fiber optic temperature measurement, with its core advantages of anti-strong electromagnetic interference, Penebat voltan tinggi, ketepatan tinggi, and adaptation to narrow spaces, is widely used in various scenarios requiring real-time monitoring of critical parts of switchgear temperature, especially suitable for complex power environments that traditional temperature measurement technologies find difficult to cope with. The following are the main application scenario classifications and specific descriptions:

1. Application Scenarios Classified by Voltage Level

1. Alat Suis Voltan Sederhana dan Tinggi (10kV~35kV)

• Senario aplikasi: 10kV/20kV/35kV switchgear (such as KYN28, XGN series) in urban distribution network switching stations, bilik pengedaran kediaman, and industrial park distribution rooms.
• Monitoring Focus:
  • Kenalan bergerak dan statik pemutus litar, Kenalan suis pengasing (rintangan kenalan yang berlebihan mudah menyebabkan terlalu panas, yang merupakan titik kegagalan dengan kejadian tinggi);
  • Titik sambungan busbar (titik sambungan bar tembaga terlalu panas akibat pengoksidaan dan pengenduran bolt);
  • Terminal kabel (bahagian sambungan antara kabel dan peralatan suis, mudah menghasilkan haba di bawah beban jangka panjang).
• Ciri Keperluan: Peralatan suis voltan sederhana dan tinggi banyak dan tersebar luas, memerlukan sokongan sistem untuk pemantauan pelbagai titik (3~6 titik pengukuran setiap kabinet) dan pengurusan data berpusat jauh. Ketahanan gangguan elektromagnetik serat optik lampu pendarfluor boleh mengelakkan kesan denyutan elektromagnet semasa penukaran pemutus litar.

2. Switchgear voltan tinggi (110kV dan ke atas)

• Senario aplikasi: 110Peralatan suis voltan tinggi kV/220kV (seperti peralatan suis GIS, peralatan suis berpenebat gas berakas logam) di stesen janakuasa dan stesen hub.
• Monitoring Focus:
  • Sambungan rod konduktor dalaman GIS (kepanasan berlebihan dalam persekitaran tertutup mudah menyebabkan penguraian gas SF₆, mengakibatkan kegagalan penebat);
  • Bahagian sambungan Bushing dan busbar (sentuhan yang lemah di bawah voltan tinggi mudah menghasilkan kepanasan tempatan, mengancam keselamatan penebat).
• Ciri Keperluan: Keperluan penebat yang sangat tinggi dalam persekitaran voltan tinggi (perlu menahan voltan 110kV dan ke atas). Ciri-ciri penebat gentian optik fluoresen (kuat medan pecah gentian >10kV/mm) boleh dipasang terus berhampiran komponen voltan tinggi tanpa langkah penebat tambahan, dan menyesuaikan diri dengan persekitaran GIS yang tertutup, rendah penyelenggaraan.

2. Senario Aplikasi Dikelaskan Mengikut Sektor Industri

1. Sistem Kuasa (Rangkaian dan Stesen Janakuasa)

• Keperluan Teras: Pastikan operasi grid yang stabil, elakkan gangguan kuasa disebabkan oleh kepanasan berlebihan suis peralatan (seperti gangguan bekalan elektrik serantau yang disebabkan oleh sentuhan suis 10kV terlalu panas di pencawang di 2023).
• Aplikasi biasa:
  • Pencawang bandar 10kV suis keluar (turun naik beban besar, memerlukan pemantauan masa nyata korelasi beban-suhu);
  • Suis pengedaran dalam transformasi grid luar bandar (persekitaran kompleks, kebolehsuaian kuat rintangan habuk dan kelembapan gentian optik pendarfluor).

2. Perusahaan Perindustrian (Kilang, Pembuatan)

• Keperluan Teras: Pengeluaran perindustrian bergantung pada bekalan kuasa berterusan, kegagalan suis boleh menyebabkan penutupan barisan pengeluaran (seperti bilik pengedaran milik sendiri di kilang kereta, tumbuhan kimia).
• Aplikasi biasa:
  • Kabinet kawalan motor voltan tinggi loji keluli (beban tinggi, persekitaran getaran kuat, rintangan getaran gentian optik pendarfluor dan ciri rintangan gangguan elektromagnet sesuai);
  • suis kalis letupan loji kimia (memerlukan pemantauan selamat secara intrinsik, gentian optik tidak mempunyai risiko percikan elektrik, memenuhi keperluan kalis letupan).

3. Transit Kereta Api (Kereta Bawah Tanah, Kereta api berkelajuan tinggi)

• Keperluan Teras: Sistem bekalan kuasa transit kereta api memerlukan kebolehpercayaan yang sangat tinggi (akibat serius penutupan), suis kebanyakannya terletak di terowong, depot kenderaan dan ruang sempit lain.
• Aplikasi biasa:
  • Pencawang daya tarikan kereta api bawah tanah 35kV switchgear (kesan beban daya tarikan besar, kenalan mudah terlalu panas);
  • Stesen pengedaran talian kereta api berkelajuan tinggi 10kV switchgear (persekitaran luar atau separa luaran, perlu menahan suhu tinggi dan rendah, hujan dan salji, gentian optik pendarfluor mempunyai rintangan cuaca yang kuat).

4. Bangunan Komersial dan Awam (Bangunan pejabat, Tempat Besar)

• Keperluan Teras: Pastikan bekalan kuasa untuk peralatan kritikal seperti lif dan penghawa dingin, elakkan menjejaskan pengalaman pengguna akibat kegagalan pengedaran.
• Aplikasi biasa:
  • Kabinet pengedaran voltan rendah bangunan pejabat bertingkat tinggi (walaupun voltan rendah, tetapi beban padat, sendi busbar mudah terlalu panas);
  • Suis bilik pengedaran pusat membeli-belah besar (persekitaran tertutup, Pengukuran suhu inframerah tradisional sukar untuk menembusi pintu kabinet, gentian optik pendarfluor boleh dipantau terbina dalam).

3. Senario Aplikasi dalam Persekitaran Khas

1. Persekitaran Gangguan Elektromagnet Kuat

Seperti suis berhampiran transformer dan reaktor (medan elektromagnet kuat di sekeliling), termokopel tradisional dan penderia wayarles mudah terganggu dengan menyebabkan herotan data, manakala gentian optik pendarfluor menghantar melalui isyarat optik, mengelakkan sepenuhnya masalah gandingan elektromagnet.

2. Persekitaran Terhad Ruang atau Tertutup

Seperti suis padat (seperti kabinet laci MNS), Suis tertutup sepenuhnya GIS, dengan komponen dalaman padat, Pengukuran suhu inframerah memerlukan pintu kabinet terbuka (risiko keselamatan wujud), sementara probe gentian optik fluoresen boleh disematkan dalam celah sempit (diameter hanya 1~2mm), mencapai pemantauan tanpa pembongkaran kabinet.

3. Kelembapan Tinggi, Persekitaran Berdebu

Seperti kilang simen, bilik pengedaran perlombongan bawah tanah (debu tebal), bilik pengedaran kawasan lembap selatan, probe gentian optik fluoresen menggunakan pembungkusan perlindungan IP65 ke atas, tahan debu, tahan kelembapan, mengelakkan kegagalan sensor tradisional akibat pengumpulan kelembapan dan debu.

4. Senario Bebas Penyelenggaraan Jangka Panjang

Seperti stesen pengagihan tanpa pengawasan, stesen penguat kuasa solar/wind jauh, probe gentian optik fluoresen adalah peranti pasif (tidak memerlukan kuasa bateri), jangka hayat boleh mencapai lebih daripada 10 Tahun, mengurangkan kos penggantian di tapak oleh kakitangan penyelenggaraan.

4. Perbandingan Keserasian Senario dengan Teknologi Pengukuran Suhu Tradisional

Ciri-ciri Senario	Keterbatasan Teknologi Tradisional (Inframerah, Tanpa wayar)	Kelebihan Penyesuaian Sistem Serat Optik Fluoresen
Voltan Tinggi, Elektromagnetik Kuat	Risiko penebat tinggi, data mudah terganggu	Penebat serat optik, gangguan anti-elektromagnet, dipasang terus berhampiran komponen voltan tinggi
Ruang Sempit/Tertutup	Infra merah memerlukan hubungan garis pandang, isyarat tanpa wayar mempunyai penembusan lemah	Serat optik boleh diatur secara fleksibel, probe terbina dalam tanpa pembongkaran kabinet
Kelembapan Tinggi, Berkabut/Dusty	Sensor mudah terjejas oleh kelembapan dan habuk, ketepatan menurun	Reka bentuk probe bersalut, tahan terhadap persekitaran yang keras
Jangka masa panjang tanpa pengawasan	Sensor tanpa wayar memerlukan penggantian bateri berkala, Kos penyelenggaraan yang tinggi	Probe pasif, hayat perkhidmatan yang panjang, bebas penyelenggaraan

Ringkasan

Senario aplikasi teras sistem pemantauan suhu suis berdasarkan pengukuran suhu serat optik fluoren merangkumi sistem kuasa voltan sederhana dan tinggi, pengeluaran industri, Transit Rel, pengedaran bangunan dan bidang lain. Terutamanya dalam senario dengan gangguan elektromagnet yang kuat, voltan tinggi, ruang sempit tertutup, persekitaran yang keras dan memerlukan operasi bebas penyelenggaraan jangka panjang, ia menunjukkan kelebihan yang tidak boleh digantikan oleh teknologi tradisional. Intipati aplikasinya adalah untuk mencapai penderiaan suhu yang boleh dipercayai, membolehkan suis suis “penyelenggaraan berasaskan keadaan” untuk menggantikan “penyelenggaraan gangguan bekalan elektrik biasa”, akhirnya meningkatkan keselamatan dan ekonomi sistem kuasa.

Penderia suhu gentian optik, Sistem pemantauan pintar, Pengeluar gentian optik yang diedarkan di China