Pangasiwaan ng Matalinong Surge Arrester: mga Tendensya Hamon at Kinabukasan

1. Kasalukuyang Kalagayan at mga Limitasyon ng mga Online Monitor

Kasalukuyan, ang mga online monitor ang pinakakaraniwang gamit sa pagsusuri ng surge arrester. Habang maaari silang makilala ang mga potensyal na kaputian, mayroon silang mahahalagang limitasyon: kinakailangan ang manual na pagrerecord ng datos sa lugar, na nagbabawas ng real-time monitoring; at ang post-collection data analysis ay nagdaragdag sa operational complexity. Ang IoT-based intelligent monitoring ay nakakatugon sa mga isyung ito—ang nakuha na datos ay inu-upload sa pamamagitan ng IoT sa mga processing platform, at kasama ang big data analysis, ito ay nakakakilala ng mga naitatagong panganib at nagbibigay ng maagang babala, na epektibong nagsisira ng hirap sa power operation and maintenance.

1.1 Mga Kaputian ng Kasalukuyang Online Monitors

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

• Mababa ang Pagganap sa Kapaligiran: Karamihan sa mga surge arrester ay nakakabit sa labas, at ang matagal na paglalantad ay nagdudulot ng pagtanda ng dial at pagkasira ng seal, na nagdudulot ng pagkasira ng device at hindi mabubuo ang pagmamasid ng datos.

• Pagkakasira ng Mekanikal na Komponente: Ang karamihan sa mga ammeter ay gumagamit ng mekanikal na pointer—ang thermal deformation o mechanical jamming ay maaaring magdulot ng pagkakasira ng needle, na nagdudulot ng maling display ng leakage current. Ang mga action counter na may mekanikal na istraktura ay madaling magkakasira, na nag-aapekto sa katumpakan ng pagbilang.

• Manwal na Pag-operate at Maintenance: Kinakailangan ang on-site recording ng discharge times at leakage current ng mga personnel sa operasyon at maintenance; ang mga espesyal na scenario (hindi abot-tanaw) ay nangangailangan ng telescopes o drones, na nagbabawas ng efisiensiya.

• Hirap sa Pagkilala ng Datos: Dahil sa limitasyon ng kalidad ng monitor, ang mga personnel sa operasyon at maintenance ay nahihirapan na mabuti na mapaghinuha ang kalagayan ng equipment mula sa ipinapakitang datos.

2. Mga Tren ng Pag-unlad ng Intelligent Monitoring para sa Surge Arresters

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 umiiral sa RS485 wired connections, na angkop lamang para sa tiyak na mga scenario tulad ng mga substation. Para sa mga linya at malayo, 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 power consumption. Lalo na ang LoRa at NB - IoT, bilang mga bagong teknolohiya ng IoT, ay magbibigay ng mas malawak na aplikasyon sa hinaharap.

2.2 Paraan ng Power Supply: Active → Passive

Kasalukuyan, ang intelligent monitoring ay umaasa sa external DC power. Sa hinaharap, ito ay mag-e-evolve patungo sa passive power supply para sa green at mababang power consumption. Ang energy harvesting sa pamamagitan ng surge arrester leakage current, solar panels, o built-in batteries ay posible—ang paggamit ng leakage current para sa energy storage ay pinakamainam, na nag-iwas sa mga isyu tulad ng kulang na solar radiation at madalas na pagpalit ng battery.

2.3 Paraan ng Instalasyon: External → Internal

Ang kasalukuyang intelligent monitoring ay pangunahing external—habang hindi limitado sa sukat at madali palitan, ito ay madaling maapektuhan ng kapaligiran. Ang internal installation naman ay nangangailangan ng integrasyon sa cavity ng surge arrester, na nangangailangan ng mas maliit na sukat at nagtataglay ng teknikal na mga hadlang. Gayunpaman, ito ay nagwawala ng mga eksternal na impluwensya, na nagbibigay ng mas mahusay na long-term stability.

3. Mga Direksyon ng Expanded Monitoring para sa Surge Arresters

Batay sa mga fault modes at mechanisms, ang mga intelligent monitoring units ay tututok sa apat na dimensyon:

3.1 Pressure Monitoring

Para sa 35kV at iba pang porcelana-housed surge arresters, ang helium mass spectrometry leak detection at high-purity nitrogen filling (micro-positive pressure technology) ay ginagamit sa paggawa upang maiwasan ang pagpasok ng moisture at mapabuti ang insulation. Gayunpaman, ang matagal na operasyon ay nagdudulot ng pagtanda ng seal, pagkalason ng nitrogen, at pagpasok ng moisture, na maaaring magresulta sa pagsabog. Ang mga intelligent monitoring units ay nagmomonitor ng internal pressure sa real-time; ang pag-upload ng datos at platform analysis ay nagbibigay ng maagang babala para sa oportunista na pagpapalit at pag-aayos.

3.2 Temperature at Humidity Monitoring

Para sa mga surge arrester na may insulating tubes/porcelain housings at internal air, ang pag-assemble ay nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa temperature at humidity. Ang mga intelligent units ay nagmomonitor ng internal conditions, regular na nag-uupload ng datos, at nag-trigger ng alarm kapag lumampas sa limit, na nagbibigay ng proactive operation and maintenance.

3.3 Leakage Current at Resistive Current Monitoring

Ang mga currents na ito ay core indicators ng performance ng surge arrester. Ang matagal na operasyon, eksternal na kapaligiran, at polusyon ng insulator ay nagdudulot ng resistor aging at pagkasira ng seal, na nagdudulot ng pagtaas ng currents. Ang pagmomonitor ng trends ng current ay tumutulong sa pagkakilala ng mga naitatagong panganib at pag-iwas sa mga aksidente.

3.4 Impulse Discharge Current Monitoring

Ang pagkolekta ng discharge times, magnitude ng current, at oras ng pagkilos ay sumusuporta sa pagplano ng operasyon at maintenance at fault analysis.

4. Mga Direksyon ng Teknikal na Breakthrough para sa Intelligent Monitoring

Ang external intelligent monitoring ay umuusbong (walang limitasyon sa space, mataas ang compatibility), ngunit ang internal monitoring ay nasa unang yugto, na nangangahulugan ng tatlong teknikal na hamon:

4.1 Energy Harvesting Optimization

Ang internal monitoring ay umaasa sa surge arrester leakage current para sa energy, 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 nagbabalance ng energy supply at data transfer.

4.2 Signal Transmission Enhancement

Ang internal integration ay nagpapakita ng monitors sa signal attenuation/shielding mula sa arresters at components; ang high-voltage electric fields din ay nag-apekto. Ang mga signal ay kailangang i-optimize para sa mas mahusay na penetration at anti-electromagnetic interference.

4.3 Lifetime Verification at Reliability

Mahirap palitan ang internal monitoring; ang mga surge arrester ay nangangailangan ng 30-year design lifetimes (higit sa 20 years sa praktika). Ang lifetime ng monitoring unit ay dapat tumugon, at ang init mula sa mga aksyon ng arrester ay hindi dapat mag-apekto sa reliability ng module.

5. Kasalukuyang Application ng Intelligent Monitoring

Ang intelligent monitoring ay nasa pilot stages, pangunahing inilapat sa mga proyekto ng power at railway demonstration (halimbawa, ang intelligent traction substation sa Xiongan, 750kV Yan'an Smart Substation, at UHV DC converter stations). Ang mga pilot ay nagpapatunay ng teknikal na feasibility, at ang mga intelligent-monitored arresters ay tumutugon sa inaasahan sa performance.

6. Conclusion

Ang intelligent monitoring ay nagbibigay ng real-time online status tracking, na nagpapabuti ng accuracy ng risk identification at nagbawas ng hirap sa operation and maintenance. Bagaman may natitirang teknikal na hamon, na tugma sa mga trend ng intelligent, green, at environmentally friendly, ito ay unti-unti na lang papalit sa mga tradisyunal na online monitors. Ang malawakang pag-adopt sa mga sistema ng power at railway ay magpapalakas ng grid safety at sumusuporta sa sustainable energy development.