2025 पूर्ण मार्गदर्शिका विद्युत सुरक्षा उपकरणों के लिए ऑनलाइन तापमान मॉनिटोरिंग: रखरखाव की दक्षता और सुरक्षा में सुधार

1. मौजूदा तापमान ऑनलाइन मॉनिटरिंग उत्पादों की कमियाँ
1.1 सुखी प्रकार के ट्रांसफार्मर के वाइंडिंग की तापमान निगरानी के लिए तापमान नियंत्रक
तापमान नियंत्रकों में प्लैटिनम प्रतिरोध सेंसर का उपयोग किया जाता है। चूंकि इनकी अवशोषण क्षमता नहीं होती, इसलिए विद्युत व्यतिरेक परीक्षण के दौरान सेंसर को नियंत्रक से अलग करना पड़ता है। हालांकि, वास्तविक संचालन के दौरान अतिरिक्त वोल्टेज अक्सर नियंत्रक को क्षतिग्रस्त कर देता है। इसके अलावा, सेंसर की लीड वायर्स सुखी प्रकार के ट्रांसफार्मर के द्वितीयक पक्ष के शॉर्ट सर्किट के दौरान थर्मल और गतिज स्थिरता के लिए आवश्यक 350°C के उच्च तापमान को सहन नहीं कर सकती, जिससे अक्सर सेंसर का जलना होता है।

1.2 विद्युत ट्रांसफार्मर के तेल तापमान निगरानी के लिए दबाव प्रकार का प्रतिरोध थर्मोमीटर
यह थर्मोमीटर प्लैटिनम प्रतिरोध सेंसर का उपयोग करता है। इसका प्राकृतिक रूप से कम प्रतिरोध मूल्य होता है, जिससे इसे लीड वायर्स के प्रतिरोध से बहुत प्रभावित किया जाता है। विशेष रूप से, लीड में बहुत से टर्मिनल कनेक्शनों का संपर्क प्रतिरोध समय के साथ ऑक्सीकरण, ढीले होने, या रखरखाव के कारण बदल जाता है, और ऐसे परिवर्तन तापमान पाठ्य में संशोधित नहीं किए जा सकते। इससे दिखाई देने वाले और वास्तविक तेल तापमान के बीच बड़ा अंतर पैदा होता है, जो तापमान पाठ्यों की विश्वसनीयता को कम कर देता है। इसके अलावा, इसमें बहु-बिंदु तेल तापमान निगरानी की कमी है, जिससे बदलाव की आवश्यकता होती है।

2. विद्युत उपकरणों और विशिष्ट स्थानों के लिए तापमान ऑनलाइन मॉनिटरिंग की आवश्यकता
2.1 मध्य वोल्टेज स्विचगियर
पुराने उपकरणों को छोड़कर, अधिकांश मध्य वोल्टेज स्विचगियर बंद ढांचे और गलती से संचालन की रोकथाम के साथ आते हैं। संचालन के दौरान, इन्फ्रारेड निरीक्षण के लिए दरवाजे या कवर खोले नहीं जा सकते। आंतरिक चालक जंक्शन और कनेक्टर विद्युत धारा के कारण, यांत्रिक संचालन, और शॉर्ट सर्किट के चुंबकीय बल के कारण यांत्रिक दोलन का सामना कर सकते हैं, जो तापमान वृद्धि और संपर्क सतह के ऑक्सीकरण को तेज कर सकता है, जो बड़े उपकरण विफलता का कारण बन सकता है। स्विचगियर में सबसे सामान्य दोष स्थान निकालने योग्य स्विच संपर्क और आने जाने वाली लाइनों के केबल कनेक्शन बिंदु हैं।

2.2 सुखी प्रकार के ट्रांसफार्मर के मध्य वोल्टेज वाइंडिंग
विद्युत उपकरणों के विकास के साथ, 110kV उच्च वोल्टेज सुखी प्रकार के विद्युत ट्रांसफार्मर और रेलवे प्रणालियों के लिए विशेष सुखी प्रकार के ट्रांसफार्मर उभरे हैं। उनका द्वितीयक पक्ष 6-10kV पर रेट किया गया है, और कुछ विशेष सुखी प्रकार के ट्रांसफार्मरों का द्वितीयक वोल्टेज 660V से अधिक होता है। इन ट्रांसफार्मरों के द्वितीयक वाइंडिंग तापमान के लिए विश्वसनीय ऑनलाइन मॉनिटरिंग उत्पाद अभी भी अभाव में हैं।

2.3 पोल-माउंटेड ट्रांसफार्मर (वितरण ट्रांसफार्मर) के निम्न वोल्टेज आउटलेट टर्मिनल
वितरण ट्रांसफार्मर बाहरी वातावरण से प्रभावित होते हैं, और उनका द्वितीयक पक्ष अक्सर संरक्षण से रहित होता है, जो अक्सर जलने की घटनाओं का कारण बनता है। सांख्यिकी दिखाती है कि आउटलेट टर्मिनल पर गर्मी बढ़ना मुख्य कारण है। "विद्युत ट्रांसफार्मर संचालन नियम" की धारा 5.1.4 में निर्दिष्ट है कि नियमित निरीक्षणों में लीड कनेक्शन, केबल, और बसबारों पर गर्मी के लक्षणों की जांच शामिल होनी चाहिए। परंतु, निरीक्षण की बड़ी मात्रा के कारण, ये जांच अक्सर छोड़ दी जाती हैं, जो अचानक ट्रांसफार्मर की विफलता का कारण बनती है। जब ट्रांसफार्मर गंभीर तीन-पार लोड असंतुलन अनुभव करता है, तो एक छोटे न्यूट्रल आउटलेट टर्मिनल के माध्यम से अतिरिक्त न्यूट्रल धारा प्रवाहित होती है। यदि कनेक्शन खराब है, तो यह आसानी से गर्म हो जाता है और जल जाता है, जो कई घरेलू उपकरणों को नुकसान पहुंचाता है। इसलिए, इन बिंदुओं पर ऑनलाइन तापमान निगरानी की तत्काल आवश्यकता है।

2.4 प्रीफैब्रिकेटेड सबस्टेशन (कंटेनरीजेटेड सबस्टेशन)

देशी बनाए गए प्रीफैब्रिकेटेड सबस्टेशन संबंधित उपकरणों को पूरी तरह से बंद एंक्लोजर्स में एकीकृत करते हैं, लेकिन अधिकांश एकीकृत डिजाइन और परीक्षण की कमी है। एंक्लोजर—कभी-कभी एक से अधिक परतों से—उपकरणों की गर्मी निकासी प्रभावित होती है। इसके अलावा, उपकरणों की रेटिंग कम करने की सीमा का तर्कसंगत निर्धारण कठिन है, जो अंतर्निहित उपकरणों को गर्मी से खराब होने का खतरा बना सकता है। राज्य विद्युत निगम ने अपने प्रीफैब्रिकेटेड सबस्टेशन टेंडर दस्तावेजों में यह आवश्यकता रखी है कि सभी उपकरणों, ट्रांसफार्मर और उच्च/निम्न वोल्टेज उपकरणों सहित, का संचालन तापमान उनके अधिकतम संभव तापमान से ऊपर नहीं होना चाहिए। इसके लिए ऑनलाइन तापमान निगरानी की आवश्यकता है। वर्तमान में, प्रीफैब्रिकेटेड सबस्टेशन आमतौर पर ट्रांसफार्मर तेल तापमान की निगरानी करते हैं और तापमान के बदलावों के आधार पर वेंटिलेशन फैन को स्वचालित रूप से चालू/बंद करते हैं। अनुकूलित उत्पादों की कमी के कारण, ट्रांसफार्मर आउटलेट टर्मिनल, निम्न वोल्टेज स्विच, और उच्च वोल्टेज स्विच आने जाने वाले टर्मिनलों पर तापमान निगरानी की आवश्यकता को पूरा नहीं किया जा सकता।

3. ऑनलाइन तापमान निगरानी की दो विधियाँ

वर्तमान में ऑनलाइन तापमान निगरानी की दो मुख्य विधियाँ हैं: गैर-संपर्क इन्फ्रारेड विकिरण और थर्मल सेंसर का उपयोग करके संपर्क विधि। गैर-संपर्क इन्फ्रारेड सेंसर नमी, वायुमंडलीय दबाव, और अवरोधों जैसे पर्यावरणीय कारकों से बहुत प्रभावित होते हैं; यदि इन्फ्रारेड विकिरण अवरुद्ध हो, तो यथार्थ मापन असंभव हो जाता है, जो उनके उपयोग को बहुत सीमित कर देता है। इसके विपरीत, संपर्क विधि के सेंसर निरीक्षण बिंदु पर सीधे लगाए जाते हैं, पर्यावरणीय कारकों से कम प्रभावित होते हैं, और यथार्थ और तेज तापमान निर्णय की संभावना होती है।

मौजूदा संपर्क विधियों की कमियाँ:
जब थर्मोकपल को सेंसर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो ठंडे जंक्शन की भरपाई की आवश्यकता होती है क्योंकि रेफरेंस (ठंडा) जंक्शन 0°C पर नहीं रखा जा सकता, विशेष रूप से तब जब कक्ष तापमान पर मापन किया जाता है। यदि मापन (गर्म) और रेफरेंस जंक्शन दूर हों, तो विशेष भरपाई केबलों की भी आवश्यकता होती है।

जब फाइबर-ऑप्टिक सेंसर का उपयोग किया जाता है—जिसमें प्रसारक, प्राप्तक, कनेक्टर, और ऑप्टिकल फाइबर शामिल होते हैं—तो फाइबर की स्थापना और मार्ग निर्धारण में बड़ी चुनौतियाँ होती हैं। फाइबर-आधारित सिग्नल प्रसारण उच्च और निम्न विभव के बीच पूर्ण विद्युत अलगाव आसानी से नहीं प्राप्त किया जा सकता। जब प्रसारक को उच्च विभव पक्ष पर स्थापित किया जाता है, तो भूमि तक अलगाव का मुद्दा अभी भी नहीं हल होता।

उच्च विभव पक्ष पर तार द्वारा संकेत प्रसारण के साथ उच्च विभव पक्ष पर त्वरित संपर्क मापन के लिए प्रतिरोध सेंसर का उपयोग करना, जिसमें वायु अंतराल अलगाव और इन्फ्रारेड-ऑप्टिकल रूपांतरण शामिल होता है, एक संभावित समाधान है। हालांकि, लंबे समय तक संचालन के दौरान इन्फ्रारेड प्रसारक और प्राप्तक पर धूल और प्रदूषण जमता है, जो धीरे-धीरे सिग्नल की विश्वसनीयता और मापन की यथार्थता को कम कर देता है—यह एक और कठिन समस्या है जो हल की जानी चाहिए। इसके अलावा, पेशेवर ऑनसाइट स्थापना और आयोजन की आवश्यकता होती है, जो उपयोगकर्ता की सुविधा को गिराती है।

4. ऑनलाइन तापमान निगरानी उपकरणों की मुख्य तकनीकी चुनौतियाँ

(1) निम्न वोल्टेज प्रणालियों में, मुख्य तकनीकी चुनौती तापमान सेंसर के लिए विद्युत अलगाव को बनाए रखते हुए ताप संचार की समस्या को हल करना है। उच्च वोल्टेज प्रणालियों में, उच्च वोल्टेज को निम्न वोल्टेज पक्ष में प्रवेश करने से रोकना आवश्यक है। क्योंकि सेंसिंग तत्व उच्च वोल्टेज छोर पर स्थित होता है और निगरानी/संसाधन इकाई निम्न वोल्टेज पक्ष पर, मुख्य तकनीकी मुद्दा उच्च वोल्टेज और निम्न वोल्टेज प्रणालियों के बीच विश्वसनीय विद्युत अलगाव प्राप्त करना है।

(2) तापमान सेंसर (समेत इसके लीड) को उच्च तापमान की स्थितियों में स्थिरता और गर्मी की प्रतिरोधक्षमता की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। यह न केवल असामान्य गर्मी से बचना चाहिए, बल्कि शॉर्ट सर्किट धारा के दौरान गतिज और थर्मल तनाव के कारण उत्पन्न लघुकालिक उच्च तापमान से भी बचना चाहिए।

(3) यथार्थ तापमान मापन के लिए, एक विधि की आवश्यकता है जो भरपाई की आवश्यकता को दूर करती है, जिससे मापन की यथार्थता को अतिरिक्त संशोधन के बिना सुनिश्चित किया जा सके।