Pagsusuri ng Matalinong Surge Arrester: Tren, Hamon & Pana-panahong Pagtingin

1. Kasalukuyang Kalagayan at Kakulangan ng mga Online Monitor

Kasalukuyan, ang mga online monitor ang pinakakaraniwang gamit para sa pag-monitor ng mga surge arrester. Habang maaari silang makilala ang mga potensyal na kaputukan, mayroon silang malaking limitasyon: kinakailangan ang manu-manong pagrerekord ng datos sa lugar, na nagbabawal sa real-time monitoring; at ang pagsusuri ng datos pagkatapos ng koleksyon ay nagdaragdag sa kumplikado ng operasyon. Ang IoT-based intelligent monitoring ay nakakalampasan ang mga isyung ito—ang nakuha na datos ay inu-upload sa pamamagitan ng IoT sa mga platform para sa pagproseso, at kasama ang malaking pag-aanalisa ng data, ito ay nakakakilala ng mga taglay na panganib at nagbibigay ng maagang babala, na epektibong nagbabawas sa hirap ng operasyon at pagmamanage ng enerhiya.

1.1 Kaputukan ng Kasalukuyang Online Monitors

Bilang pangunahing paraan ng pag-monitor para sa mga surge arrester, ang mga online monitor ay nagpapakita ng maraming problema sa aplikasyon:

• Mababa ang Pag-adapt sa Kapaligiran: Karamihan sa mga surge arrester ay nakainstala sa labas, at ang mahabang panahon ng paglalantad ay nagpapahina ng mga monitor at nagdudulot ng pagkasira ng siguro, na nagdudulot ng pagkasira ng device at hindi na makita ang datos.

• Pagkakasira ng Mekanikal na Komponente: Ang karamihan sa mga ammeter ay gumagamit ng mekanikal na pointer—ang thermal deformation o mekanikal na pagkakasira ay maaaring magdulot ng pagkakasira ng needle, na nagmumisdisplay ng leakage current. Ang mga action counter na may mekanikal na estruktura ay madaling magkakasira, na nag-aapekto sa katotohanan ng pagbibilang.

• Dependente sa Manu-mano ang Operasyon at Pagsasauli: Kinakailangan ang on-site recording ng oras ng pag-discharge at leakage current ng mga tao sa operasyon at pagsasauli; ang mga espesyal na scenario (hindi abot-tanaw na lugar) ay nangangailangan ng telescope o drone, na nagbabawas ng efisiensiya.

• Hirap sa Pag-identify ng Datos: Dahil sa kalidad ng monitor, ang mga tao sa operasyon at pagsasauli ay nahirapan na epektibong humukay ng kalagayan ng kagamitan mula sa ipinapakita na datos.

2. Tren ng Pag-unlad ng Intelligent Monitoring para sa mga Surge Arrester

Upang tugunan ang mga isyu ng online monitor, ang paggamit ng Internet of Things at intelligent manufacturing, ang intelligent monitoring ay mag-uupgrade sa tatlong direksyon:

2.1 Paraan ng Transmisyon: Wired → Wireless

Ang kasalukuyang intelligent monitoring ay kadalasang umaasa sa RS485 wired connections, na angkop lamang para sa tiyak na scenario tulad ng mga substation. Para sa mga linya at malalayong lugar, ang layo ng transmisyon ay isang limitasyon. Ang mga wireless teknolohiya tulad ng LoRa, NB - IoT (Narrow - Band Internet of Things), at GPRS ay nagbibigay ng malawak na saklaw at mababang konsumo ng enerhiya. Lalo na ang LoRa at NB - IoT, bilang bagong teknolohiya ng IoT, ay magtataglay ng mas malawak na aplikasyon sa hinaharap.

2.2 Paraan ng Power Supply: Aktibo → Pasibo

Kasalukuyan, ang intelligent monitoring ay umaasa sa panlabas na DC power. Sa hinaharap, ito ay mag-eevolve patungo sa pasibong power supply para sa green at mababang konsumo ng operasyon. Ang pagkuha ng enerhiya sa pamamagitan ng leakage current ng surge arrester, solar panels, o built-in batteries ay posible—ang paggamit ng leakage current para sa energy storage ay ang pinakamahusay, na nag-iwas sa mga isyu tulad ng hindi sapat na solar radiation at madalas na palitan ng battery.

2.3 Paraan ng Pag-install: Panlabas → Pansuyo

Ang kasalukuyang intelligent monitoring ay pangunahing panlabas—habang hindi limitado sa sukat at madali palitan, ito ay bihasa sa mga impluwensya ng kapaligiran. Ang pansuyong pag-install ay nangangailangan ng integrasyon sa cavity ng surge arrester, na nangangailangan ng mas maliit na sukat at nagtataglay ng teknikal na hadlang. Gayunpaman, ito ay nagwawala ng mga eksternal na impluwensya ng kapaligiran, na nagbibigay ng mas mahusay na matagal na estabilidad.

3. Pinahahabang Direksyon ng Pag-monitor para sa mga Surge Arrester

Batay sa mga mode at mekanismo ng pagkakasira, ang mga intelligent monitoring unit ay tutugon sa apat na dimensyon:

3.1 Pag-monitor ng Presyon

Para sa 35kV at ibabaw na porcelana-housed surge arresters, ang helium mass spectrometry leak detection at high-purity nitrogen filling (micro-positive pressure technology) ay ginagamit sa proseso ng paggawa upang iwasan ang pagpasok ng tubig at mapabuti ang insulation. Gayunpaman, ang mahabang panahon ng operasyon ay nagdudulot ng pagtanda ng siguro, pagkakasira ng nitrogen, at pagpasok ng tubig, na maaaring magresulta sa pagputok. Ang mga intelligent monitoring unit ay nagmomonitor ng internal pressure sa real-time; ang pag-upload ng datos at pag-aanalisa ng platform ay nagbibigay ng maagang babala para sa agarang pagpalit at pagsasauli.

3.2 Pag-monitor ng Temperatura at Humidity

Para sa mga surge arrester na may insulating tubes/porcelain housings at internal air, ang pag-assemble ay nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa temperatura at humidity. Ang mga intelligent units ay nagmomonitor ng internal conditions, regular na nagu-upload ng datos, at nagtrigger ng alarm kung lumampas sa hangganan, na nagbibigay ng proaktibong operasyon at pagsasauli.

3.3 Pag-monitor ng Leakage Current at Resistive Current

Ang mga current na ito ay core indicators ng performance ng surge arrester. Ang mahabang panahon ng operasyon, external environment, at insulator pollution ay nagdudulot ng resistor aging at pagkakasira ng siguro, na nagdudulot ng pagtaas ng currents. Ang pagmonitor ng trend ng current ay tumutulong sa pagkilala ng mga taglay na panganib at pag-iwas sa mga aksidente.

3.4 Pag-monitor ng Impulse Discharge Current

Ang pag-collect ng oras ng pag-discharge, magnitude ng current, at oras ng aksyon ay sumusuporta sa pagplano ng operasyon at pagsasauli at pag-aanalisa ng pagkakasira.

4. Direksyon ng Teknikal na Breakthrough para sa Intelligent Monitoring

Ang external intelligent monitoring ay lumilitaw (walang limitasyon sa space, mataas na compatible), ngunit ang internal monitoring ay nasa simula pa, na naghaharap sa tatlong teknikal na hamon:

4.1 Optimisasyon ng Energy Harvesting

Ang internal monitoring ay umaasa sa leakage current ng surge arrester para sa enerhiya, ngunit ang maliit na current ay nagbabawas ng real-time transmission. Ang kombinasyon ng leakage current harvesting at built-in batteries ay nagbabawas ng cycle ng data transmission, na nagbabalanse sa supply ng enerhiya at transfer ng data.

4.2 Pagpapahusay ng Signal Transmission

Ang internal integration ay nagpapaharap ng mga monitor sa signal attenuation/shielding mula sa mga arrester at komponente; ang mataas na electric field din ay nagbabago. Ang mga signal ay kailangang i-optimize para sa mas mahusay na penetration at anti-electromagnetic interference.

4.3 Lifetime Verification at Reliability

Ang internal monitoring ay mahirap palitan; ang mga surge arrester ay nangangailangan ng 30-year design lifetime (higit sa 20 years sa praktikal). Ang mga lifetime ng monitoring unit ay kailangang magtugma, at ang init mula sa aksyon ng arrester ay hindi dapat makaapekto sa reliability ng module.

5. Kasalukuyang Aplikasyon ng Intelligent Monitoring

Ang intelligent monitoring ay nasa pilot stage pa, pangunahing inilapat sa mga proyektong demonstrasyon ng enerhiya at riles (halimbawa, ang intelligent traction substation sa Xiongan, 750kV Yan'an Smart Substation, at UHV DC converter stations). Ang mga pilot ay nagve-verify ng teknikal na feasibility, at ang mga intelligent-monitored arrester ay sumasagot sa inaasahan sa performance.

6. Conclusion

Ang intelligent monitoring ay nagbibigay ng real-time online status tracking, na nagpapabuti sa accuracy ng pag-identify ng risk at nagbabawas ng hirap sa operasyon at pagsasauli. Bagama't may natitirang teknikal na hamon, alamin ang mga tren ng intelligent, green, at eco-friendly, ito ay unti-unti na lang magpapalit sa mga tradisyonal na online monitors. Ang malawakang pag-adopt sa mga sistema ng enerhiya at riles ay magpapalakas ng seguridad ng grid at sumusuporta sa sustainable energy development.