Infrarot-Temperatursensoren zur Temperaturüberwachung von Hochspannungsschaltgerätekontakten

Hochspannungsschaltanlagen beziehen sich auf elektrische Ausrüstungen, die in einem Spannungsbereich von 3,6 kV bis 550 kV arbeiten und in der Energieerzeugung, -übertragung, -verteilung, Energiewandlung und -verbrauchssysteme für Schalt-, Steuer- oder Schutzfunktionen eingesetzt werden. Sie umfassen hauptsächlich Hochspannungs-Schaltgeräte, Hochspannungs-Abschalter und Erdungsabschalter, Hochspannungs-Lastschalter, Hochspannungs-Wiederzuschlag- und Sektionierschalter, Betriebsmechanismen für Hochspannungsschaltanlagen, explosionsgeschützte Hochspannungsschaltanlagen und Hochspannungsschaltanlagenschränke. Die Herstellung von Hochspannungsschaltanlagen ist ein wesentlicher Bestandteil des Sektors für Umspann- und Transformatorenausrüstungen und spielt eine wichtige Rolle in der gesamten Elektrizitätsindustrie.

Schaltkontakte sind die Quelle des hörbaren "Klick"-Geräusches, wenn ein Schalter betätigt wird. In einfachen Worten entsteht dieses Geräusch durch den Zusammenstoß oder die Trennung zweier Metallstreifen oder Metallkugeln. Die Bedeutung der Kontakte für einen Schalter ist nicht geringer als die Bedeutung der Sicherheit für unser Leben. Hier ist, warum: Viele Hersteller versilbern ihre Schaltkontakte mit einer dünnen Silberschicht – eine gängige Praxis, die in der Regel den grundlegenden Leitfähigkeitsanforderungen gerecht wird. Allerdings berücksichtigen wenige, dass diese Silberschicht extrem dünn ist und bei wiederholten Schaltvorgängen ständig mechanischer Abnutzung ausgesetzt ist, was sie in einen prekären Zustand versetzt, in dem sie leicht abgetragen werden kann. Daher erkunden viele Unternehmen nun aktiv Wege, um die Sicherheit von Schaltern zu erhöhen und deren Lebensdauer zu verlängern.

Die Temperaturüberwachung beinhaltet die kontinuierliche Überwachung der Betriebstemperaturen von Generatorstatorwicklungen, Kernlamellen und verschiedenen Kühlmitteln mithilfe eingebetteter Temperatursensoren. An kritischen Punkten installierte Temperatursensoren sammeln Echtzeit-Temperaturdaten, die Smart Electric Power an eine Empfangseinheit überträgt. Diese Einheit leitet die Daten dann über drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation an ein Backend-Computersystem weiter, wo sie auf dedizierten Softwareoberflächen für die Überwachung durch den Bediener angezeigt werden.

Diese Methode der Temperaturüberwachung wird weit verbreitet für die intelligente Wärmeschutz von Bauteilen angewendet, die aufgrund schlechter Kontaktverschlüsse, loser Verbindungen, Busbar-Kriechströmen, Oberflächenoxidation, elektrochemischer Korrosion, Überlastung, hoher Umgebungstemperaturen oder unzureichender Belüftung überhitzen können. Typische Anwendungen sind:

• Kontakte von herausnehmbaren Schaltwagen in Mittelspannungsschaltanlagen,

• Festinstallierte Abschalterkontakte in Schaltanlagen,

• Busbars und Kabelendverbindungen,

• Reaktorwicklungen,

• Hochspannungs-Wicklungen von Trockentransformatoren.

Ein wesentlicher Vorteil der Online-Temperaturüberwachung besteht darin, dass Betriebs- und Wartungspersonal die Temperaturen ferner Geräte in Echtzeit von einem zentralen Host aus überwachen kann, wodurch frühzeitige Warnungen vor ungewöhnlichen Bedingungen oder bevorstehenden Ausfällen ermöglicht werden. Dieser Ansatz eliminiert die Notwendigkeit von manuellen Inspektionen, überwindet die zeitlichen und räumlichen Einschränkungen traditioneller Patrouillen und bietet unaufhörliche, Echtzeit-Temperaturüberwachung – was ihn besonders für die Überwachung kritischer Netzausrüstungen geeignet macht.