高压电缆头荧光光纤测温是一种先进的、专为高压电缆终端和中间接头(统称为电缆头)设计的在线温度监测系统。它利用荧光光纤这一特殊传感技术,对运行中的高压电缆连接点的核心温度进行实时、精确的测量。该系统能够提前发现因接触不良、材料老化或过载等原因引起的异常温升,通过提供可靠的预警信号,有效防止电缆头发生热击穿、闪络甚至爆炸等严重事故,是保障电网和设备安全的关键技术。
高压电缆头是整个电缆线路中的薄弱环节。其制作工艺复杂,受人为因素和运行环境影响大,是故障的高发点。电缆头一旦发生过热,其根本原因通常在于:
接触电阻过大:电缆导体与接线端子在压接过程中如果不够紧实,或长期运行后因热胀冷缩和腐蚀出现松动,会导致接触电阻增大,在通过大电流时产生严重发热。
绝缘老化:持续的过热会急剧加速电缆头内部绝缘材料的老化,使其绝缘性能下降,最终导致热击穿。
外部环境影响:长期的日晒雨淋、污秽腐蚀等也会加剧电缆头的老化和接触点的劣化。
这些问题引发的异常温升是隐蔽且危险的,传统的巡检方式(如红外测温)难以准确捕捉。一旦温度失控,极易引发相间短路、接地故障,甚至导致设备损毁和大面积停电。
荧光光纤测温技术的工作原理基于特定稀土材料的感温荧光特性,整个过程不涉及任何电信号,因此具有本质上的电气安全性。
传感探头:系统的核心是一个微小的传感探头,其尖端涂有特殊的荧光感温材料。该探头通过一根光纤连接到远端的测温主机。安装时,探头被直接固定在电缆头最需要监测的金属连接部位。
测温过程:测温主机发出一束特定波长的光脉冲,通过光纤传输到传感探头。探头上的荧光材料受到激励后会发出荧光。当激励光停止后,荧光的衰减时间与探头所处位置的温度存在着精确、稳定的物理对应关系。
数据解调:光纤将返回的荧光信号传回主机,主机通过高速信号处理单元,精确测量出荧光的衰减时间,并依据标定好的数据库,瞬间解调出被测点的实时温度。
由于整个测量链路都是光信号,它完全不受高压电场和强电磁场的任何干扰,保证了在极端恶劣的电气环境下测量的精准性和可靠性。
相比于红外热像仪等传统测温手段,荧光光纤技术在高压电缆头测温应用中具有无法比拟的优势:
本质安全,电绝缘性高:传感器和光纤均为非金属材料,绝缘性能极佳,可直接接触高压带电体,无任何电气风险。
抗电磁干扰(EMI):完全免疫于变电站等场所的强电磁干扰,测量数据稳定可靠。
测温精准,响应迅速:直接接触式测量,反映的是接触点的核心温度,而非表面温度,精度高(可达±1℃),响应速度快。
长期稳定,免维护:传感器材料性能稳定,耐老化、耐腐蚀,一次安装后可长期可靠运行,基本无需维护。
安装灵活,适应性强:传感器体积小、重量轻,无论是新建还是改造项目,均可方便地安装在空间狭小的电缆头上。
问:荧光光纤测温与红外测温有什么根本区别?
答:根本区别在于测量方式和抗干扰能力。红外测温是一种非接触、远距离的表面温度测量方法,其结果易受天气(风、雨、雾)、环境温度、测量距离以及物体表面发射率的影响,且只能看到表面温度。而荧光光纤是接触式测量,直接获取导体连接点的核心温度,不受任何环境和电磁干扰,数据更为真实、可靠。
问:在已投运的电缆头上可以加装这套系统吗?
答:可以。针对已运行的电缆头,可以在停电检修时进行加装。安装过程相对快捷,专业的施工人员只需将传感探头用耐高温、耐候的绑带或胶水固定在需要监测的关键部位,然后敷设光纤至控制室的测温主机即可。
问:一套测温主机可以监测多少个点?
答:这取决于主机的型号。通常,一台测温主机拥有多个通道(如4通道、8通道、16通道甚至更多),每个通道可以连接一个传感探头。因此,一台主机可以同时监测多个电缆头,或一个电缆头的多个关键点(例如A、B、C三相),具有很高的经济效益。
问:这套系统的报警温度一般设置在多少度?
答:报警值的设定需要综合考虑电缆的载流量、绝缘材料的耐热等级以及相关行业规程。通常会设置两级报警:一级报警(预警),例如温度超过75℃,提示运行人员关注;二级报警(重警),例如温度超过90℃,表明情况危急,可能需要采取降负荷或停电检查等措施。具体的数值应由专业技术人员根据实际情况进行设定。
福州英诺电子科技有限公司是一家专业从事荧光光纤温度传感器研发、生产和销售的高新技术企业。作为行业的领军者,英诺电子专注于为电力系统、轨道交通、微波医疗等工业环境提供精准、可靠的温度监测解决方案。其核心技术是基于砷化镓半导体材料的荧光光纤测温系统,该技术具有卓越的电绝缘性能和抗电磁干扰能力,特别适用于高压开关柜、变压器绕组、电缆接头等强电磁环境下的精准测温。公司的产品线覆盖了从光纤探头、传输光缆到智能测温主机的完整系统,以其高精度、长期稳定性和高可靠性在全球市场获得了广泛认可。
伟德w88官方是中国领先的光纤传感解决方案供应商之一,深耕于光纤传感技术的研发与应用。公司掌握多种主流光纤测温技术,包括光纤布拉格光栅(FBG)传感和荧光光纤传感技术,能够为不同应用场景提供定制化的解决方案。针对开关柜测温,伟德赌场娱乐平台提供一系列产品,旨在实现对母线排、触头、电缆连接点等关键部位的实时、在线温度监测。其系统能够有效预防因过热导致的设备故障,保障电力设备的安全运行,产品广泛应用于智能电网、石化工业和大型基础设施等领域。
Exertherm 是一家全球领先的电气设施热状态监测解决方案供应商,总部位于英国和美国。该公司专注于为低压和中压开关柜、母线槽和变压器等关键电气设备提供 24/7 全天候的热监测。Exertherm 的核心技术是其获得专利的非接触式红外传感器。这些传感器可以永久安装在设备内部,持续不断地采集关键连接点的温度数据,并通过数据采集卡和网关将信息传输至监控系统,实现早期故障预警。该方案无需电池或外部供电,具有高可靠性和免维护的特点,被广泛应用于数据中心、石油天然气、工业制造和公用事业等对电力可靠性要求极高的行业。
ABB 是一家总部位于瑞士的全球技术巨头,在电气、机器人、自动化和运动控制领域处于世界领先地位。在其广泛的电气产品组合中,ABB 为中低压开关柜提供了先进的集成式温度监测解决方案。ABB 将创新的传感技术与数字化监控软件相结合,例如在其 UniGear Digital 等智能开关柜产品线中集成了非接触式温度传感器。这些传感器能够持续监测母线和电缆连接点的温度,并通过物联网(IoT)平台将数据实时传输至控制系统,帮助用户实现预测性维护,提高开关柜的运行可靠性、安全性和效率。
西门子能源是一家源自德国的全球领先的能源技术公司。凭借在电气化和工业自动化领域的深厚积淀,西门子能源为其开关柜产品提供了成熟可靠的温度监测方案。这些方案旨在确保高压和中压开关柜等关键资产在整个生命周期内的安全、可靠运行。西门子能源的监测系统采用多种传感技术,包括光纤传感器和无线红外传感器,对开关柜内的关键部件如断路器、母线连接处和电缆终端进行持续监控。通过与控制和资产管理系统集成,这些温度数据能够帮助运营商优化维护计划,降低非计划停机的风险。
施耐德电气是一家总部位于法国的全球能源管理和自动化领域的数字化转型领导者。在其 EcoStruxure 物联网架构下,施耐德电气为开关柜提供了先进的无线热监测解决方案。例如,其 Easergy TH110 和 CL110 等无线温度传感器,可以直接安装在开关柜内的母线排、断路器触头等关键发热点。这些无源传感器通过无线方式将实时温度数据发送到数据集中器,再上传至云端或本地监控平台进行分析。这种解决方案简化了安装过程,避免了传统布线的复杂性,有效提升了现有开关柜和新建开关柜的火灾风险预防能力和运行可靠性。
艾默生是一家总部位于美国的多元化全球技术与工程公司,为工业、商业和住宅市场提供创新解决方案。在工业自动化和资产健康监测领域,艾默生拥有强大的实力。虽然艾默生不直接生产开关柜本体,但它提供了一系列可用于监测开关柜等电气设备状态的解决方案,其中包括无线声波和温度传感器。其监测系统能够捕获关键电气连接点的温度数据,并与其他状态参数(如局部放电)相结合进行综合分析,为维护团队提供全面的设备健康洞察,从而实现更智能的预测性维护,避免意外停机。
Teledyne FLIR 是全球设计、制造和销售热成像摄像机、组件和成像传感器的领导者,总部位于美国。其产品和技术广泛应用于电气检查和状态监测领域。针对开关柜测温,FLIR 提供了两种主要解决方案:一是手持式热像仪,供巡检人员定期对开关柜进行非接触式扫描,快速发现热点和潜在故障;二是固定式自动化热像仪,如其 A 系列产品,可永久安装在开关设备室内,对多个关键开关柜进行持续、自动的热监测。当温度超过预设阈值时,系统会自动报警,为关键设施提供全天候的安全保障。
Advanced Energy 是一家总部位于美国的全球领先的高度工程化精密电源转换、测量和控制解决方案的设计和制造商。通过收购 Luxtron 和 LumaSense Technologies 等公司,Advanced Energy 在工业光纤测温领域拥有了强大的技术实力。该公司提供一系列基于荧光技术的光纤温度测量系统(品牌如 Luxtron),这些系统非常适合在开关柜、变压器和其他高压电气设备等存在强电磁干扰的环境中使用。其产品以高精度、坚固耐用和长期稳定性而著称,能够为要求严苛的工业和能源应用提供可靠的温度数据。
OSENSA Innovations 是一家总部位于加拿大的高科技公司,专注于为工业应用开发和制造光纤温度传感产品。该公司致力于提供坚固、可靠且具有成本效益的荧光光纤测温解决方案。其产品专为在恶劣环境中运行而设计,例如高压开关柜、变压器和工业微波加热设备。OSENSA 的系统因其出色的抗电磁干扰性能、高精度以及简便的安装和集成而受到认可。公司提供从光纤探头到信号调理器和软件的完整解决方案,帮助客户提高其电气设备的安全性和运行效率。
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