De voor- en nadelen van het gebruik van infrarood temperatuurmeting en draadloze temperatuurmeting in schakelapparatuur-INNO

Waarom heeft het energiesysteem temperatuurmeting nodig?

De primaire elektrische apparatuur in het energiesysteem bestaat doorgaans uit stroomonderbrekers, transformatoren, kabels, rails, schakelapparatuur en andere elektrische apparatuur; Ze zijn met elkaar verbonden door middel van busbars, leidt, kabels, enz. Vanwege de stroom die door het aansluitpunt vloeit, Er ontstaat onvermijdelijk warmte, en bijna alle elektrische storingen veroorzaken veranderingen in de temperatuur van het storingspunt; Daarom, temperatuurbewaking van apparatuur in energiesystemen zoals schakelapparatuur is een gangbare praktijk voor tijdige detectie van fouten. Al vele jaren, vanwege technologische beperkingen, het veilige werkingsniveau van het energiesysteem is tot op zekere hoogte beperkt. Hoewel infraroodthermometers, infrarood beeldapparatuur, temperatuursensorkabels, en traditioneel punt temperatuur meetsystemen zijn gebruikt om de bovengenoemde problemen op te lossen, Real-time monitoring is niet mogelijk, en er kunnen alleen periodieke inspecties worden uitgevoerd, resulterend in veiligheidsrisico's van gemiste detectie en rapportage. Voor schakelapparatuur, om de bedrijfsconditie te verbeteren en de veiligheid van het personeel te beschermen, conventionele schakelapparatuur is nu volledig van metaal afgedicht. Traditioneel temperatuurmeetmethoden voor schakelapparatuur zijn niet langer van toepassing op nieuwe schakelapparatuur, vooral voor centrale beweegbare schakelapparatuur. De geleidende delen zijn tijdens bedrijf allemaal bedekt met isolatiemateriaal, en conventionele methoden voor het meten van de infraroodtemperatuur kunnen de interne apparatuur niet meten. Daarom, het is noodzakelijk om interne meetmethoden in de schakelapparatuur te gebruiken om de werking van interne componenten in schakelapparatuur met hoge stroomsterkte in realtime te bewaken, vroegtijdig de oorzaak van storingen opsporen, en voorkomen dat er ongelukken gebeuren.

Contacttemperatuurmeting en contactloze temperatuurmeting

Voor schakelapparatuur, Er zijn twee veelgebruikte temperatuurmeetmethoden in binnen- en buitenland: contacttemperatuurmeting en contactloze temperatuurmeting:

Het principe van contacttemperatuurmeting: De contacttemperatuurmeetmethode is om de sensor rechtstreeks in contact te brengen met het te meten object, zodat de sensor en het te meten object dezelfde temperatuur behouden;

Het principe van contactloze temperatuurmeting: De sensor maakt geen direct contact met het gemeten object, maar meet de temperatuur van de gemeten apparatuur via het principe van thermische straling, Dit is een contactloze meetmethode.

Infrarood temperatuurmeting:

Infraroodtemperatuurmeetmethode is een typische niet-directe contactmeetmethode. De basisbasis van infraroodthermometrie is de stralingswet van Stefan Boltzmann, Planck, en anderen. Blackbodies zijn ideale objecten die bij dezelfde temperatuur hetzelfde elektromagnetische spectrum uitzenden, ongeacht de specifieke samenstelling en vorm van het zwarte lichaam. De grootte en golflengteverdeling van de eigen infraroodstralingsenergie van het object hangen nauw samen met de oppervlaktetemperatuur. Door de eigen infraroodstralingsenergie van het object te meten, de oppervlaktetemperatuur wordt bepaald, dat is het basisprincipe waarop infraroodstralingsthermometrie is gebaseerd. Tegenwoordig, infraroodthermometers zijn over het algemeen samengesteld uit optische systemen, infrarood detectoren, signaal versterkers, signaalverwerking, uitgangen weergeven, en andere onderdelen. De kern is de infrarooddetector, die de invallende infraroodstralingsenergie omzet in andere meetbare vormen van elektrische signalen. Het signaal wordt berekend en gecorrigeerd door de versterker en het signaalverwerkingscircuit volgens het interne algoritme van het instrument, en vervolgens omgezet in de temperatuurwaarde van het gemeten object, die op het optische systeem wordt weergegeven.

De infraroodtemperatuurmeetmethode begon rond de Tweede Wereldoorlog, en de infraroodtemperatuurmeettechnologie werd voor het eerst toegepast op militair gebied. De eerste generatie infraroodbeeldapparatuur die op militair gebied wordt gebruikt, is ontwikkeld en ontwikkeld door Texas Land Instruments in de Verenigde Staten, bekend als het infrarood zichtzoeksysteem (FLIR). Halverwege de jaren zestig, het Zweedse bedrijf AGA ontwikkelde het eerste industriële real-time beeldvormingssysteem (THV), maar het had de kenmerken van hoge kosten, groot volume, zwaar gewicht, en ongemakkelijke draagbaarheid. Na verschillende generaties verbeteringen aan het instrument, een volledig functionele warmtebeeldcamera werd gelanceerd in 1988, waarin temperatuurmeting is geïntegreerd, wijziging, analyse, beeldverwerving, en opslag. De functionaliteit van het instrument, nauwkeurigheid, en de bediening waren aanzienlijk verbeterd. Halverwege de jaren negentig, FSI Corporation in de Verenigde Staten was de eerste die met succes een infraroodwarmtebeeldcamera ontwikkelde en op de markt bracht (CCD), die werd getransformeerd van militaire technologie (FPA) voor civiel gebruik. De technische functies waren geavanceerder, en temperatuurmetingen ter plaatse waren alleen nodig om op het doel te richten om beelden vast te leggen, en sla de bovenstaande informatie op de pc-kaart in het apparaat op om alle bewerkingen te voltooien. De instelling van verschillende parameters kan worden teruggestuurd naar de binnensoftware voor wijziging en analyse van gegevens, en tenslotte, het detectierapport kan direct worden verkregen. Als gevolg van technologische verbeteringen en structurele veranderingen, complexe mechanische scanning is vervangen, en het instrument weegt minder dan twee kilogram. Het wordt gebruikt als een handcamera, en kan eenvoudig met één hand worden bediend. Vervolgens, infraroodtemperatuurmeettechnologie werd op grote schaal toegepast in de energiesector, en verschillende infraroodtemperatuursensoren werden met succes ontwikkeld en in grote hoeveelheden op de markt gebracht.

Voordelen van infrarood temperatuurmeting: eenvoudig te bedienen en compact van formaat. Momenteel, infraroodthermometers hoeven alleen parameters in te stellen en uit te lijnen met het gemeten object om onmiddellijk de oppervlaktetemperatuur van het object te meten. Ze hebben ook de functie om foto's te maken en automatisch het hoogste temperatuurmeetpunt te vinden. Ze zijn erg handig voor gebruik ter plaatse en worden op grote schaal gebruikt, het wordt het belangrijkste technische middel voor temperatuurmeting in veel apparatuur in de energie-industrie.

Nadelen van infraroodtemperatuurmeting: Het kan alleen apparatuur meten die aan lucht is blootgesteld. Hoewel sommige universiteiten ook infraroodtemperatuurmeetsystemen hebben ontwikkeld voor hoogspanningsschakelapparatuur, de methode voor het meten van de temperatuur van de infraroodsonde voor hoogspanningsschakelaars wordt gemakkelijk beïnvloed door de obstructie van het infraroodstralingspad door interne componenten van de schakelapparatuur, en kan de contacttemperatuur niet nauwkeurig meten. Hoewel bepaalde correcties kunnen worden doorgevoerd, Er zijn veel factoren die infraroodstraling beïnvloeden en deze variëren in de tijd, waardoor het moeilijk is om ze één voor één te kalibreren. Daarom, deze methode heeft een slechte universaliteit en kan niet worden gepromoot voor gebruik. Deze methode is alleen toepasbaar op vroege schakelapparatuurconstructies en kan niet worden gebruikt voor het meten van hoogspanningsschakelapparatuur met isolatiewikkeling.

Het werkingsprincipe van draadloze temperatuurmeting

De draadloze temperatuurmeetmethode is een verbetering ten opzichte van de contacttemperatuurmeetmethode, voornamelijk gericht op het oplossen van het probleem van hoog- en laagspanningsisolatie tussen temperatuurmeetapparatuur en voedingssysteem. Algemeen, Het draadloze temperatuurmeetsysteem bestaat uit drie delen: gedistribueerd temperatuurmeetknooppunt, gegevensontvanger, en backend-gegevensverwerkingssysteem. Gedistribueerde temperatuurmeetknooppunten worden direct geïnstalleerd in de te meten onderdelen, die behoort tot de contacttemperatuurmeetmethode. De dataontvanger wordt op een bepaalde afstand van het schakelkastlichaam geplaatst. Voor de gegevensoverdracht wordt gebruik gemaakt van draadloze communicatie tussen de gedistribueerde temperatuurmeetknooppunten en de gegevensontvanger, waardoor hoogspanningsisolatie en temperatuurmetingsgegevensverzameling worden bereikt, het oplossen van het probleem dat de bedrijfstemperatuur van de contacten in het hoogspanningsschakelapparaat niet gemakkelijk kan worden gecontroleerd door infraroodtemperatuurmeting.

Nadelen van draadloze temperatuurmeting
Hoewel draadloze temperatuurmeting de veiligheidsproblemen van temperatuurmeetapparatuur effectief oplost, er zijn ook enkele problemen bij praktische toepassingen. Onder hen, de stabiliteit van het temperatuurmeetapparaat dat op de contactpositie van de schakelaar is geplaatst, is het grootste probleem. Bij praktische toepassingen, de voeding van deze module is vaak een stroominductievoeding die energie uit de voedingslijn haalt (als batterijvoeding wordt gebruikt, het moet niet alleen regelmatig worden vervangen, maar de batterij is ook gevoelig voor vals alarm in omgevingen met hoge temperaturen en bij het voeden van de batterij, heeft een grote invloed op de nauwkeurigheid van de monitoring). De grootte van de energie die door deze voeding wordt verkregen, varieert sterk afhankelijk van de belasting van de voedingslijn, waardoor de module vaak onvoldoende stroomvoorziening ervaart. Als reactie op dit probleem, sommigen hebben voorgesteld batterijen te gebruiken, het verminderen van het stroomverbruik van temperatuurmeetapparatuur, enz. Methode, Deze methode brengt problemen met zich mee, zoals de noodzaak om de batterij regelmatig te vervangen nadat deze is verbruikt, en het kan ook resulteren in een laag draadloos zendvermogen en elektromagnetische interferentie van de omgeving, wat leidt tot fouten in de overdracht van temperatuurmetingsgegevens. Het batterijvervangingsapparaat vereist dat de hoogspanningsschakelaar de stroomtoevoer stopt, die niet kunnen voldoen aan de vereisten voor continu gebruik van hoogspanningsschakelaars.

Passieve draadloze temperatuurmeting

Sommige bedrijven gebruiken oppervlakte-akoestische golfapparaten om temperatuursensoren te maken, die via antennes feedback geven over temperatuurveranderingen. Het is niet nodig om de sensorcomponenten van stroom te voorzien om de gerelateerde problemen op te lossen die worden veroorzaakt door actieve batterijen voor draadloze temperatuurmeting. Echter, dit type apparaat is onvolwassen, gebruikt kristalmaterialen met slechte thermische stabiliteit, is duur, en verbetert de signaalkwaliteit van draadloze transmissiemethoden niet.