Измерение температуры контактов распределительного устройства по оптоволоконному кабелю Общие методы измерения температуры контактов распределительного устройства

Оптоволоконное измерение температуры для контактов распределительных устройств – важная технология контроля температуры электрооборудования. В основном существует два типа оптоволоконных датчиков температуры.:

Измерение температуры флуоресцентного оптоволокна

Этот метод использует температурные характеристики флуоресцентных материалов.. Флуоресцентные оптоволоконные зонды устанавливаются в местах, подверженных нагреву, например, на контактах распределительных устройств.. Свет от источника возбуждения поглощается флуоресцентным материалом., который затем излучает флуоресценцию, несущую информацию о температуре. Блок оптоволоконной передачи передает возбуждающий свет на зонд и возвращает сигнал флуоресценции в блок обработки сигнала.. После обработки фотодетекторами, усилители, фильтры, аналого-цифровые преобразователи, и другие схемы, извлекается информация о температурных характеристиках, возможность точного расчета температуры.

Измерение температуры волоконной брэгговской решетки

Этот метод основан на Принцип решеток Брэгга в оптических волокнах. Когда температура меняется, изменение периода и эффективного показателя преломления волоконной брэгговской решетки, вызывая сдвиг длины волны Брэгга. Измерив этот сдвиг длины волны, значение температуры можно определить. Такой подход позволяет осуществлять распределенное измерение температуры контактов распределительного устройства с высокой точностью и стабильностью..

Компоненты системы

Основной блок преобразователя/демодулятора температуры

Это основной блок управления всей волоконно-оптическая система измерения температуры, отвечает за контроль излучения сигнала, прием, и обработка. Обычно он включает в себя схемы управления источниками света., фотоприемники, схемы обработки сигналов, процессоры данных, и интерфейсы связи. Эти системы обеспечивают температурное разрешение 0,1°C., точность измерения ±1°C, и быстрое сканирование по всем каналам.

Флуоресцентное оптическое волокно (с чувствительной головкой)

Флуоресцентное оптическое волокно служит термочувствительным элементом.. Its probe is encapsulated with fluorescent material used to sense the temperature of the measured object and convert temperature information into optical signals transmitted to the temperature measurement main unit. The fiber offers excellent insulation properties and electromagnetic interference resistance, ensuring stable signal transmission in the complex electromagnetic environment of switchgear.

Optical Fiber Transmission Unit

This unit connects the temperature measurement main unit and the fluorescence fiber optic sensing head, transmitting optical signals between them. It must possess good optical performance and mechanical stability to ensure the quality and reliability of optical signal transmission.

Блок мониторинга и отображения

This unit displays processed temperature data in real-time, allowing maintenance personnel to intuitively understand the temperature conditions at various measurement points within the switchgear. It also includes alarm functionality, issuing audio-visual alarm signals when temperatures exceed preset thresholds, alerting maintenance personnel to take action. Дополнительно, some monitoring systems support data storage, historical data queries, и функции анализа.

Преимущества

Устойчивость к электромагнитным помехам

Strong electromagnetic fields exist around switchgear. Волоконно-оптические системы измерения температуры не подвержены влиянию электромагнитных помех, ensuring accurate and reliable temperature data.

High Insulation and Safety

Fluorescence optical fibers possess excellent insulation properties with no risk of current leakage. When used in high-voltage switchgear environments, they ensure measurement safety without interfering with equipment operation.

Мониторинг в реальном времени

These systems can monitor temperature changes at critical locations within switchgear in real-time, promptly detecting abnormal temperature rises, preventing overheating-induced failures, and improving switchgear operational reliability.

Долгосрочная стабильность

После установки, флуоресцентные оптоволоконные зонды require minimal maintenance and calibration, providing stable operation over extended periods, continuously delivering accurate temperature data, and reducing maintenance workload and costs.

Точная локализация

Fiber optic temperature sensors correspond to specific measurement point locations, allowing precise localization of alarming sensors through upper-level monitoring software.

Multi-point Measurement and Zoned Alarm Control

These systems easily implement multi-point temperature measurement and, through upper-level monitoring software, manage different measurement points in zones. Different alarm parameters can be set for each measurement point, such as temperature pre-warning, temperature rise pre-warning, Сигнализация температуры, и сигнализация повышения температуры, accurately distinguishing between genuine and false fire alarms, eliminating false alarms and missed alarms.

Способы установки

Fluorescence Fiber Optic Probe Installation

After identifying heat-prone areas within the switchgear, such as bus bar connections and circuit breaker contacts, specialized mounting fixtures secure флуоресцентные оптоволоконные зонды firmly to the surface of the measured object. Во время установки, ensure full contact between the probe and the measured object to accurately obtain temperature information. Consider the switchgear’s spatial layout and electrical safety distances to avoid affecting normal switchgear operation.

Fiber Optic Wiring

Route optical fibers according to the switchgear’s structure and predetermined paths. Fiber optic wiring should avoid parallel installation with high-current lines to prevent electromagnetic interference. Ensure the fiber’s bending radius meets requirements to prevent damage and maintain reliable optical signal transmission.

Application Case Study

В проекте реконструкции распределительного устройства на подстанции, a temperature monitoring system based on флуоресцентное оптоволоконное измерение температуры was installed. By installing fluorescence fiber optic probes at multiple locations, including bus bar connections and circuit breaker contacts across several switchgear units, real-time temperature monitoring was achieved. After system deployment, abnormal temperature increases caused by poor contacts and other issues were effectively detected in some switchgear units, triggering timely alarm signals. Maintenance personnel used this information to perform repairs, preventing potential equipment failures and improving the substation’s power supply reliability.

Волоконно-оптический датчик температуры, Интеллектуальная система мониторинга, Производитель распределенного оптоволокна в Китае