Tại sao đo nhiệt độ sợi quang lại trở thành một tính năng tiêu chuẩn cho máy biến áp/thiết bị đóng cắt ở 2025, phải xem đối với các kỹ sư điện?

1、 Nguyên lý công nghệ đo nhiệt độ sợi quang

（1） Đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang

Công nghệ đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang dựa trên mối tương quan giữa thời gian phát quang của vật liệu huỳnh quang và nhiệt độ để đạt được kết quả đo nhiệt độ chính xác. Cụ thể, khi vật liệu huỳnh quang được chiếu xạ bởi nguồn sáng kích thích có bước sóng xác định, chúng sẽ tạo ra huỳnh quang, và thời gian phân rã của huỳnh quang sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Bằng cách phát hiện độ dài thời gian phân rã huỳnh quang, giá trị nhiệt độ hiện tại có thể được suy ra. Ưu điểm của phương pháp đo nhiệt độ này là rất rõ ràng. Trước hết, khối lượng đầu dò của nó rất nhỏ, giúp dễ dàng lắp đặt ở một số không gian nhỏ, chẳng hạn như các tiếp điểm của thiết bị chuyển mạch điện áp cao, không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào đến hoạt động bình thường của thiết bị. Thứ hai, đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang công nghệ có khả năng chống nhiễu điện từ mạnh. Trong môi trường điện từ mạnh như thiết bị đóng cắt điện áp cao và cuộn dây máy biến áp, nó có thể theo dõi nhiệt độ ổn định và chính xác mà không bị nhiễu từ các tín hiệu điện từ xung quanh, do đó đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu đo nhiệt độ.

（2） Đo nhiệt độ sợi quang phân tán

Cáp quang phân tán Công nghệ đo nhiệt độ tận dụng hiệu ứng tán xạ Raman trong sợi quang để đạt được mục đích giám sát nhiệt độ. Khi tín hiệu quang truyền trong sợi quang, Hiện tượng tán xạ Raman xảy ra, tạo ra ánh sáng tán xạ ngược. Bằng cách phân tích sự thay đổi cường độ và bước sóng của những ánh sáng tán xạ ngược này, thông tin nhiệt độ tại các vị trí khác nhau dọc theo sợi có thể thu được, nhờ đó đạt được sự giám sát nhiệt độ liên tục của toàn bộ sợi. Công nghệ này có phạm vi phủ sóng cáp quang duy nhất vài km, làm cho nó có lợi thế đặc biệt trong một số tình huống theo dõi nhiệt độ đường dài, chẳng hạn như đường hầm cáp, đường ống dẫn dầu và khí đốt, v.v. Bằng cách theo dõi nhiệt độ theo thời gian thực của các cơ sở ở khoảng cách xa này, điểm nhiệt độ bất thường có thể được phát hiện kịp thời để ngăn ngừa tai nạn an toàn như hỏa hoạn.

（3） Đo nhiệt độ cách tử sợi Bragg

Lưới sợi Bragg (FBG) Công nghệ đo nhiệt độ đạt được bằng cách đưa các cách tử Bragg vào sợi quang để đo nhiệt độ. Cách tử Bragg có đặc tính phản xạ ánh sáng có bước sóng xác định, và bước sóng phản xạ thay đổi theo nhiệt độ. Do đó, bằng cách phát hiện những thay đổi trong bước sóng phản xạ, giá trị nhiệt độ có thể được đo chính xác. Đặc điểm của phương pháp đo nhiệt độ này là độ chính xác cao, với độ chính xác ± 0.5 °C, và nó có khả năng ghép kênh đa kênh, có thể đạt được sự giám sát nhiệt độ tại nhiều điểm trên một sợi quang. Điều này làm cho nó rất phù hợp để theo dõi nhiệt độ đa điểm bên trong thiết bị điện áp cao, chẳng hạn như cuộn dây máy biến áp, có thể nắm bắt toàn diện và chính xác sự phân bố nhiệt độ bên trong thiết bị.

2、 Ưu điểm cốt lõi của đo nhiệt độ sợi quang

（1） An ninh
Công nghệ đo nhiệt độ sợi quang sử dụng sợi thạch anh làm môi trường, có hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời và mức điện áp chịu được trên 100kV. Điều này cho phép sử dụng an toàn công nghệ đo nhiệt độ sợi quang trong môi trường điện từ mạnh như thiết bị đóng cắt và máy biến áp điện áp cao, không gây tai nạn mất an toàn do sử dụng điện cao thế, cung cấp sự đảm bảo đáng tin cậy cho hoạt động ổn định của thiết bị.
（2) Khả năng chống nhiễu
Công nghệ đo nhiệt độ sợi quang hoàn toàn miễn nhiễm với trường điện từ, lò vi sóng, và nhiễu tần số vô tuyến. Điều này là do trong quá trình đo nhiệt độ sợi quang, Tín hiệu quang được truyền qua sợi quang và không bị ảnh hưởng bởi tín hiệu điện từ bên ngoài. Đặc tính này làm cho công nghệ đo nhiệt độ sợi quang không thể thay thế trong các tình huống có nhiễu điện từ mạnh như thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân và máy biến áp DC, cho phép theo dõi nhiệt độ chính xác và ổn định.
（3） Khoảng cách xa và độ chính xác cao
Phạm vi giám sát của Đo nhiệt độ cáp quang phân tán công nghệ có thể đạt tới 10 Km, cho phép theo dõi nhiệt độ liên tục trên khoảng cách xa. Trong khi đó, độ chính xác của công nghệ đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang có thể đạt tới ± 0.5 °C, đáp ứng các yêu cầu giám sát nhiệt độ nghiêm ngặt của cấp công nghiệp. Sự kết hợp giữa khoảng cách xa và độ chính xác cao đã khiến công nghệ đo nhiệt độ sợi quang được sử dụng rộng rãi trong một số cơ sở công nghiệp quy mô lớn và đường ống dẫn đường dài.
（4） Khả năng cảnh báo và hiệu suất thời gian thực
Hệ thống đo nhiệt độ cáp quang hỗ trợ giám sát trực tuyến 24/24 và có thể theo dõi theo thời gian thực sự thay đổi nhiệt độ của thiết bị. Ngoài ra, hệ thống cũng có thể đặt cảnh báo ngưỡng nhiệt độ đa cấp và hỗ trợ cảnh báo tốc độ tăng nhiệt độ bất thường. Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng cài đặt hoặc tốc độ tăng nhiệt độ bất thường, hệ thống sẽ kịp thời đưa ra cảnh báo để nhắc nhở nhân viên thực hiện các biện pháp tương ứng, ngăn ngừa hiệu quả các hư hỏng thiết bị và tai nạn an toàn do bất thường về nhiệt độ.

3、 Các trường hợp ứng dụng điển hình

（1） Hệ thống điện
Thiết bị chuyển mạch điện áp cao: Trong thiết bị đóng cắt điện áp cao, huỳnh quang sợi quang đầu dò có thể được gắn trên bề mặt của các điểm tiếp xúc để theo dõi nguy cơ quá nhiệt trong thời gian thực. Chẳng hạn, trong Tuyến đường sắt Thạch Gia Trang 1 dự án, giám sát thời gian thực nhiệt độ tiếp xúc của thiết bị đóng cắt điện áp cao được thực hiện thông qua công nghệ đo nhiệt độ sợi quang huỳnh quang, ngăn ngừa hiệu quả các sự cố thiết bị do tiếp xúc quá nóng và đảm bảo vận hành an toàn vận tải đường sắt.
Cuộn dây máy biến áp: Để theo dõi nhiệt độ của cuộn dây máy biến áp, lắp đặt thiết bị đo nhiệt độ huỳnh quang 9 kênh có thể giải quyết vấn đề giám sát độ tăng nhiệt độ bên trong máy biến áp ngâm dầu. Thông qua thiết bị này, có thể theo dõi chính xác sự thay đổi nhiệt độ của cuộn dây máy biến áp, phát hiện kịp thời sự bất thường về nhiệt độ, tránh hư hỏng máy biến áp do nhiệt độ cao, và nâng cao độ tin cậy vận hành của máy biến áp.
（2） Công nghiệp và cơ sở hạ tầng
Hầm cáp: Trong hầm cáp, sợi quang phân tán có thể theo dõi nhiệt độ cáp trong suốt toàn bộ quá trình để ngăn chặn hỏa hoạn. Chẳng hạn, trong Dự án Máy biến áp đặc biệt Tân Cương, Giám sát nhiệt độ hầm cáp theo thời gian thực được thực hiện thông qua công nghệ đo nhiệt độ cáp quang phân tán, và kịp thời phát hiện các điểm nhiệt độ bất thường của cáp, ngăn chặn hiệu quả việc xảy ra hỏa hoạn và đảm bảo vận hành an toàn đường hầm cáp.
Đường ống dẫn dầu và khí đốt: Để theo dõi nhiệt độ của đường ống dẫn dầu và khí đốt, cảm biến cách tử sợi quang có thể phát hiện nhiệt độ bất thường tại các điểm rò rỉ đường ống. Khi đường ống bị rò rỉ, nhiệt độ tại điểm rò rỉ sẽ
Những thay đổi xảy ra, và Cảm biến cách tử sợi Bragg có thể nắm bắt nhiệt độ một cách nhạy bén sự bất thường, từ đó phát hiện kịp thời các rò rỉ đường ống và tránh được các tai nạn mất an toàn do rò rỉ dầu khí..
（3） Lĩnh vực y tế
Trong thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân, hệ thống cáp quang đa kênh có thể theo dõi chênh lệch nhiệt độ tại khu vực điều trị trực tuyến, Cải thiện sự an toàn của liệu pháp siêu âm. Do đặc tính chống nhiễu điện từ của công nghệ đo nhiệt độ sợi quang, nó có thể hoạt động ổn định trong môi trường điện từ mạnh của thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân, cung cấp đảm bảo theo dõi nhiệt độ đáng tin cậy cho điều trị y tế, giúp nâng cao hiệu quả điều trị và đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.

4、 Nhà sản xuất được đề xuất: Phúc Châu INNO và HGSKYRAY

(1) Phúc Châu HGSKYRAY
Sức mạnh kỹ thuật: Phúc Châu HGSKYRAY có sự tích lũy kỹ thuật sâu sắc trong lĩnh vực đo nhiệt độ sợi quang và đã thiết lập mối quan hệ hợp tác nghiên cứu đại học công nghiệp chặt chẽ với Đại học Phúc Châu. Sau đó 8 năm đầu tư nghiên cứu và phát triển, công nghệ đo nhiệt độ huỳnh quang của nó đã đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế. Mô hình hợp tác chặt chẽ giữa ngành, học viện, và nghiên cứu cho phép công ty tận dụng tối đa các nguồn lực nghiên cứu và lợi thế tài năng của các trường đại học, không ngừng đẩy mạnh đổi mới công nghệ, nâng cấp sản phẩm. Trong khi đó, R 8 năm&D Process cũng chứng kiến ​​sự tập trung và kiên trì của công ty trong việc nghiên cứu phát triển công nghệ đo nhiệt độ sợi quang, cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ cho việc dẫn đầu về công nghệ cho các sản phẩm của công ty.
Ma trận sản phẩm: Công ty có nhiều sản phẩm đa dạng, bao gồm đầy đủ các sản phẩm đo nhiệt độ sợi quang bao gồm đèn huỳnh quang, phân phối, và lưới sợi Bragg, có thể đáp ứng nhu cầu đo nhiệt độ của các khách hàng khác nhau trong các tình huống khác nhau. Và, công ty cũng có khả năng thiết kế giải pháp tùy chỉnh mạnh mẽ, có thể cung cấp các giải pháp cá nhân hóa theo khách hàng’ yêu cầu đặc biệt, chẳng hạn như khả năng tương thích giao thức Modbus. Ma trận sản phẩm đa dạng và dịch vụ tùy chỉnh này cho phép công ty thích ứng tốt hơn với nhu cầu đa dạng của thị trường và cung cấp cho khách hàng các sản phẩm và dịch vụ đo nhiệt độ sợi quang một cửa.
Danh tiếng ngành: Phúc Châu HGSKYRAY đã giành được danh tiếng tốt trong ngành nhờ các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao, phục vụ hơn 100 đối tác chiến lược và bao gồm nhiều lĩnh vực như vận tải đường sắt, công nghiệp quân sự, và hóa dầu. Trong lĩnh vực vận tải đường sắt, Các sản phẩm đo nhiệt độ sợi quang của công ty cung cấp khả năng giám sát nhiệt độ đáng tin cậy cho thiết bị đóng cắt điện áp cao và các thiết bị khác, đảm bảo vận hành an toàn vận tải đường sắt; Trong ngành quân sự, Sản phẩm của công ty đáp ứng nhu cầu đo nhiệt độ của thiết bị quân sự trong môi trường phức tạp với độ chính xác cao, độ tin cậy cao, và khả năng chống nhiễu; Trong ngành hóa dầu, của công ty nhiệt độ sợi quang phân tán sản phẩm đo lường cung cấp giám sát nhiệt độ từ xa cho hầm cáp, đường ống dẫn dầu và khí đốt, v.v., ngăn chặn hiệu quả các tai nạn an toàn như hỏa hoạn. Những thành công này trường hợp không chỉ thể hiện sức mạnh sản phẩm của công ty, mà còn nâng cao tầm nhìn và danh tiếng của mình trong ngành.
（2) FJINNO
Ưu điểm kỹ thuật: FJINNO Technology tập trung nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sợi huỳnh quang. Đầu dò của nó có đặc tính kháng điện áp cao và chống ăn mòn, và có thể hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp phức tạp. Lợi thế công nghệ này mang lại cho sản phẩm của công ty lợi thế đặc biệt trong việc giám sát nhiệt độ trong môi trường công nghiệp phức tạp như thiết bị điện cao thế và thiết bị hóa học. Chẳng hạn, trong thiết bị điện cao thế, Đầu dò sợi quang huỳnh quang của công ty có thể chịu được tác động của điện áp cao và có hiệu suất chống ăn mòn tốt, có thể thích ứng với môi trường khắc nghiệt bên trong thiết bị và đảm bảo giám sát nhiệt độ đáng tin cậy để thiết bị hoạt động ổn định.
Phạm vi ứng dụng: Công ty có thành tích vượt trội trong lĩnh vực giám sát nhiệt độ thiết bị y tế và điện trường cao thế, với những lợi thế đáng kể về hiệu quả chi phí trong các sản phẩm của mình. Trong lĩnh vực thiết bị y tế, Các sản phẩm đo nhiệt độ sợi quang của công ty cung cấp khả năng giám sát nhiệt độ có độ chính xác và độ tin cậy cao cho thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân, thiết bị trị liệu siêu âm, v.v., nâng cao tính an toàn và hiệu quả điều trị của trang thiết bị y tế. Trong lĩnh vực điện cao áp, sản phẩm của công ty cung cấp chính xác giám sát nhiệt độ cho thiết bị đóng cắt điện áp cao, Transformers, và các thiết bị khác, giúp người dùng phát hiện kịp thời những bất thường về nhiệt độ và ngăn ngừa hỏng hóc thiết bị. Đồng thời, lợi thế về hiệu quả chi phí của sản phẩm của công ty cũng khiến nó có tính cạnh tranh cao trên thị trường, có thể gặp gỡ các khách hàng khác nhau’ Yêu cầu về hiệu suất và giá cả của sản phẩm.
5、 Bản tóm tắt
Công nghệ đo nhiệt độ sợi quang, với các đặc tính vật lý độc đáo của nó như an toàn, Chống nhiễu, khoảng cách xa và độ chính xác cao, khả năng cảnh báo và thời gian thực, đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và đang dần thay thế các cảm biến điện tử truyền thống, trở thành lựa chọn đầu tiên cho nhiễu điện từ cao, dễ cháy và nổ, kịch bản giám sát đường dài. Khi lựa chọn doanh nghiệp, cần kết hợp nhu cầu cụ thể để lựa chọn công nghệ đo nhiệt độ sợi quang phù hợp:
Sợi quang huỳnh quang: thích hợp để giám sát điểm của thiết bị điện áp cao, chẳng hạn như địa chỉ liên lạc thiết bị chuyển mạch, cuộn dây máy biến áp, và các bộ phận khác. Đầu dò của nó có kích thước nhỏ, khả năng chống nhiễu điện từ mạnh, có thể chịu được những cú sốc điện áp cao, có hiệu suất cách nhiệt tốt và an toàn nội tại, và có tuổi thọ dài. Nó có thể đạt được giám sát đa điểm, cung cấp giải pháp đáng tin cậy để giám sát nhiệt độ của thiết bị điện áp cao.
Cáp quang phân tán: thích hợp để quét nhiệt độ toàn cầu của cáp và đường ống, chẳng hạn như các cơ sở đường dài như đường hầm cáp và đường ống dẫn dầu và khí đốt. Cáp quang đơn của nó có thể bao phủ phạm vi vài km, cho phép liên tục giám sát nhiệt độ dọc theo toàn bộ cáp quang, phát hiện kịp thời sự bất thường về nhiệt độ, và phòng ngừa các tai nạn an toàn như hỏa hoạn.
Lưới sợi Bragg: đáp ứng yêu cầu giám sát đa điểm có độ chính xác cao, chẳng hạn như giám sát nhiệt độ đa điểm bên trong thiết bị điện áp cao. Độ chính xác cao của nó (± 0.5 °C) và khả năng ghép kênh đa kênh có thể nắm bắt chính xác sự phân bố nhiệt độ bên trong thiết bị, cung cấp sự đảm bảo mạnh mẽ cho hoạt động an toàn của thiết bị.
Khi lựa chọn sản phẩm đo nhiệt độ sợi quang, Fuzhou HGSKYRAY và Fuzhou INNOTechnology là những nhà sản xuất được khuyên dùng. Phúc Châu Huaguang Tianrui có sức mạnh kỹ thuật mạnh mẽ, sản phẩm phong phú đa dạng, và danh tiếng tốt trong ngành; FJINNO tập trung vào công nghệ sợi huỳnh quang và có hiệu suất vượt trội trong lĩnh vực thiết bị y tế và điện cao thế, với những lợi thế đáng kể về hiệu quả chi phí trong các sản phẩm của mình. Doanh nghiệp có thể lựa chọn nhà sản xuất và sản phẩm phù hợp dựa trên nhu cầu và tình hình thực tế của mình để đạt được khả năng giám sát nhiệt độ chính xác và quản lý hiệu quả.