As vantagens e desvantagens do uso de medição de temperatura infravermelha e medição de temperatura sem fio em painéis-INNO

Por que o sistema de energia precisa de medição de temperatura

O equipamento elétrico primário no sistema de energia geralmente consiste em disjuntores, transformadores, cabos, barramentos, comutadores e outros equipamentos elétricos; Eles estão conectados entre si por barramentos, pistas, cabos, etc.. Devido à corrente que flui através do ponto de conexão, o calor é inevitavelmente gerado, e quase todas as falhas elétricas causarão mudanças na temperatura do ponto de falha; Portanto, o monitoramento de temperatura de equipamentos em sistemas de energia, como quadros de distribuição, é uma prática comum para detecção oportuna de falhas. Por muitos anos, devido a limitações tecnológicas, o nível de operação segura do sistema de energia foi restringido até certo ponto. Embora os termômetros infravermelhos, dispositivos de imagem infravermelha, cabos de detecção de temperatura, e ponto tradicional sistemas de medição de temperatura foram usados para resolver os problemas acima, o monitoramento em tempo real não pode ser alcançado, and only periodic inspections can be carried out, resulting in safety hazards of missed detection and reporting. Para comutadores, in order to improve its operating condition and protect personnel safety, conventional switchgear is now all metal sealed structure. Tradicional temperature measurement methods for switchgear are no longer applicable to new switchgear, especially for central movable switchgear. The conductive parts are all covered by insulation materials during operation, and conventional infrared temperature measurement methods cannot measure the internal equipment. Portanto, it is necessary to use internal measurement methods in the switchgear to monitor the operation of internal components in high current switchgear in real time, detect the source of faults early, and prevent accidents from occurring.

Medição de temperatura de contato e medição de temperatura sem contato

Para comutadores, existem dois métodos de medição de temperatura comumente usados em casa e no exterior: medição de temperatura de contato e medição de temperatura sem contato:

O princípio da medição da temperatura de contato: O método de medição de temperatura de contato consiste em contatar diretamente o sensor com o objeto que está sendo medido, para que o sensor e o objeto que está sendo medido mantenham a mesma temperatura;

O princípio da medição de temperatura sem contato: O sensor não entra em contato direto com o objeto medido, mas mede a temperatura do equipamento medido através do princípio da radiação térmica, que é um método de medição sem contato.

Medição de temperatura infravermelha:

O método de medição de temperatura infravermelha é um método típico de medição de contato não direto. The basic basis of infrared thermometry is the blackbody radiation law of Stefan Boltzmann, Planck, e outros. Blackbodies are ideal objects that emit the same electromagnetic spectrum at the same temperature, regardless of the specific composition and shape of the blackbody. The size and wavelength distribution of the object’s own infrared radiation energy are closely related to its surface temperature. By measuring the object’s own infrared radiation energy, its surface temperature is determined, which is the basic principle on which infrared radiation thermometry is based. Hoje em dia, infrared thermometers are generally composed of optical systems, infrared detectors, amplificadores de sinal, processamento de sinal, display outputs, and other parts. The core is the infrared detector, which converts the incident infrared radiation energy into other measurable forms of electrical signals. The signal is calculated and corrected by the amplifier and signal processing circuit according to the internal algorithm of the instrument, and then converted into the temperature value of the measured object, which is displayed on the optical system.

The infrared temperature measurement method began around World War II, and the infrared temperature measurement technology was first applied in the military field. The first generation of infrared imaging devices used in the military field was developed and developed by Texas Land Instruments in the United States, known as the Infrared Sight Finding System (FLIR). In the mid-1960s, a empresa sueca AGA desenvolveu o primeiro sistema industrial de imagem em tempo real (THV), mas tinha as características de alto custo, grande volume, peso pesado, e portabilidade inconveniente. Após várias gerações de melhorias no instrumento, um termovisor totalmente funcional foi lançado em 1988, que integrou a medição de temperatura, modificação, análise, aquisição de imagem, e armazenamento. A funcionalidade do instrumento, precisão, e a operabilidade foram significativamente melhoradas. Em meados da década de 1990, A FSI Corporation nos Estados Unidos foi a primeira a desenvolver e comercializar com sucesso um termovisor infravermelho (CCD), que foi transformado a partir de tecnologia militar (APF) para uso civil. As funções técnicas eram mais avançadas, e a medição de temperatura no local só é necessária para apontar o alvo para capturar imagens, and store the above information on the PC card inside the machine to complete all operations. The setting of various parameters can be returned to indoor software for modification and analysis of data, and finally, the detection report can be directly obtained. Due to technological improvements and structural changes, complex mechanical scanning has been replaced, and the instrument weighs less than two kilograms. It is used like a handheld camera, and can be easily operated with one hand. Posteriormente, infrared temperature measurement technology was widely applied in the power industry, and various infrared temperature sensors were successfully developed and put into the market in large quantities.

Advantages of infrared temperature measurement: easy to operate and compact in size. Atualmente, infrared thermometers only need to set parameters and align with the measured object to immediately measure the surface temperature of the object. They also have the function of taking photos and automatically finding the highest temperature measurement point. They are very convenient for on-site use and have been widely used, becoming the main technical means for temperature measurement in many power industry equipment.

Disadvantages of infrared temperature measurement: It can only measure equipment exposed to air. Although some universities have also developed infrared temperature measurement systems for high-voltage switchgear, o método de medição de temperatura da sonda infravermelha para comutadores de alta tensão é facilmente afetado pela obstrução do caminho da radiação infravermelha por componentes internos do comutador, e não pode medir com precisão a temperatura de contato. Embora certas correções possam ser feitas, há muitos fatores que afetam a radiação infravermelha e eles variam no tempo, dificultando calibrá-los um por um. Portanto, este método tem pouca universalidade e não pode ser promovido para uso. Este método só é aplicável às primeiras estruturas de painéis e não pode ser usado para medir painéis de alta tensão com revestimento de isolamento..

O princípio de funcionamento da medição de temperatura sem fio

O método de medição de temperatura sem fio é uma melhoria no método de medição de temperatura de contato, destinado principalmente a resolver o problema de isolamento de alta e baixa tensão entre equipamentos de medição de temperatura e sistema de energia. Geralmente, sistema de medição de temperatura sem fio é composto de três partes: nó de medição de temperatura distribuída, receptor de dados, e sistema de processamento de dados back-end. Os nós de medição de temperatura distribuída são instalados diretamente nas peças que precisam ser medidas, que pertence ao método de medição de temperatura de contato. O receptor de dados é colocado a uma certa distância do corpo do quadro. A comunicação sem fio é usada entre os nós de medição de temperatura distribuída e o receptor de dados para transmissão de dados, conseguindo assim isolamento de alta tensão e coleta de dados de medição de temperatura, solving the problem of the operating temperature of the contacts inside the high-voltage switchgear not being easily monitored by infrared temperature measurement.

Disadvantages of medição de temperatura sem fio
Embora a medição de temperatura sem fio resolva efetivamente os problemas de segurança dos dispositivos de medição de temperatura, também existem alguns problemas em aplicações práticas. Entre eles, a estabilidade do dispositivo de medição de temperatura colocado na posição de contato da chave é o problema mais central. Em aplicações práticas, a fonte de alimentação deste módulo geralmente é uma fonte de alimentação de indução de corrente que obtém energia da linha de energia (se a energia da bateria for usada, não só precisa ser substituído regularmente, mas a bateria também está sujeita a falsos alarmes em ambientes de alta temperatura e estados de alimentação da bateria, afetando muito a precisão do monitoramento). A magnitude da energia obtida por esta fonte de alimentação varia muito com a carga da linha de energia, então o módulo frequentemente apresenta fonte de alimentação insuficiente. Em resposta a este problema, alguns propuseram o uso de baterias, reduzindo o consumo de energia de dispositivos de medição de temperatura, etc.. Método, Este método apresenta problemas como a necessidade de substituir regularmente a bateria após seu consumo, e também pode resultar em baixa potência de transmissão sem fio e interferência eletromagnética do ambiente circundante, levando a erros na transmissão de dados de medição de temperatura. O dispositivo de substituição da bateria requer o comutador de alta tensão para interromper o fornecimento de energia, que não pode atender aos requisitos de operação contínua do quadro de distribuição de alta tensão.

Medição passiva de temperatura sem fio

Algumas empresas usam dispositivos de ondas acústicas de superfície para fabricar sensores de temperatura, que fornecem feedback sobre mudanças de temperatura através de antenas. Não há necessidade de alimentar os componentes do sensor para resolver os problemas relacionados causados pelas baterias ativas de medição de temperatura sem fio. No entanto, este tipo de dispositivo é imaturo, usa materiais cristalinos com baixa estabilidade térmica, é caro, e não melhora a qualidade do sinal dos métodos de transmissão sem fio.