Panduan Lengkap 2025 untuk Pemantauan Suhu Dalam Talian bagi Peralatan Elektrik: Meningkatkan Kecekapan Penyelenggaraan dan Keselamatan

1.Kekurangan Produk Pemantauan Suhu Secara Online yang Ada
1.1 Pengawas Suhu untuk Pemantauan Lilitan Trafo Jenis Kering
Sensor tahanan platinum digunakan dalam pengawas suhu. Kerana tiada isolasi, sensor perlu diputuskan dari pengawas semasa ujian daya tahan voltan. Walau bagaimanapun, overvoltan semasa operasi sebenar sering merosakkan pengawas. Selain itu, wayar sensor tidak dapat menahan suhu tinggi 350°C yang diperlukan untuk kestabilan termal dan dinamik semasa korsleting sisi sekunder trafo jenis kering, sering menyebabkan pembakaran sensor.

1.2 Termometer Tahanan Tekanan untuk Pemantauan Suhu Minyak Trafo Kuasa
Termometer ini menggunakan sensor tahanan platinum. Kerana nilai tahanannya yang rendah secara semula jadi, ia sangat dipengaruhi oleh tahanan wayar. Terutamanya, rintangan kontak pelbagai sambungan terminal dalam wayar berubah-ubah dengan masa disebabkan oksidasi, longgar, atau pemeliharaan, dan perubahan ini tidak dapat dikompensasi dalam bacaan suhu. Ini menyebabkan masalah biasa dengan penyimpangan besar antara suhu minyak yang ditunjukkan dan sebenar, mengurangkan kebolehpercayaan bacaan suhu. Selain itu, ia kurang mempunyai pemantauan suhu minyak multi-titik, mencipta keperluan mendesak untuk produk pengganti.

2.Pemantauan Suhu Secara Online yang Mendesak untuk Peralatan Kuasa dan Lokasi Spesifik
2.1 Peralatan Switchgear Voltan Menengah
Kecuali peralatan lama, kebanyakan switchgear voltan menengah mempunyai struktur tertutup dengan interlock anti-misoperation. Semasa operasi, pintu atau penutup yang menghalang radiasi inframerah tidak boleh dibuka untuk inspeksi inframerah. Hubungan konduktif dalaman dan konektor mungkin mengalami peningkatan rintangan kontak disebabkan aus elektrik, operasi mekanikal, dan daya elektromagnetik korsleting pendek yang menyebabkan getaran mekanikal, menyebabkan kenaikan suhu dan penebalan permukaan kontak, potensi menyebabkan kegagalan peralatan utama. Lokasi kesalahan paling umum dalam switchgear adalah kontak switch tarik dan titik sambungan kabel pada barisan masuk dan keluar.

2.2 Lilitan Voltan Menengah Trafo Jenis Kering
Dengan perkembangan peralatan kuasa, trafo kuasa jenis kering tekanan tinggi 110kV dan trafo jenis kering khusus untuk sistem kereta api telah muncul. Sisi sekundernya diberi beban 6–10kV, dan beberapa trafo jenis kering khusus mempunyai voltan sekunder melebihi 660V. Produk pemantauan online yang boleh dipercayai untuk suhu lilitan sekunder trafo-trafo ini masih kurang.

2.3 Terminal Keluaran Voltan Rendah Trafo Tiang (Trafo Distribusi)
Trafo distribusi terpengaruh oleh persekitaran luar, dan sisi sekundernya sering kurang perlindungan, sering menyebabkan kejadian pembakaran. Statistik menunjukkan bahawa pemanasan di terminal keluaran adalah penyebab utama. Pasal 5.1.4 "Peraturan Operasi Trafo Kuasa" menentukan bahawa pemeriksaan rutin harus termasuk pemeriksaan tanda-tanda pemanasan pada sambungan wayar, kabel, dan busbar. Tradisional, pemeriksaan visual, percikan air, atau melihat kebocoran minyak dari bushings digunakan untuk penilaian. Namun, kerana beban kerja pemeriksaan yang besar, pemeriksaan ini sering dilupakan, menyebabkan kegagalan trafo tiba-tiba. Apabila trafo mengalami ketidakseimbangan beban tiga fasa yang parah, arus neutral yang berlebihan mengalir melalui terminal keluaran neutral yang kecil. Jika sambungan buruk, ia mudah panas dan terbakar, merosakkan banyak peralatan rumah tangga. Oleh itu, pemantauan suhu online di titik-titik ini sangat diperlukan.

2.4 Substansi Prafabrikasi (Substansi Kontainer)

Substansi pra-fabrikasi yang diproduksi secara domestik mengintegrasikan peralatan berkaitan dalam enklosur tertutup sepenuhnya, tetapi kebanyakan kurang desain dan pengujian terintegrasi. Akibat enklosur—kadang-kadang berlapis-lapis—pembuangan haba peralatan terpengaruh. Selain itu, tahap penurunan peralatan sulit ditentukan secara wajar, mungkin menyebabkan peralatan dalaman overheating. Korporasi Kuasa Negara mensyaratkan dalam dokumen tender substansi pra-fabrikasi bahawa suhu operasi semua peralatan, termasuk trafo dan peralatan tegangan tinggi/rendah, tidak boleh melebihi suhu maksimum yang diperbolehkan. Ini memerlukan pemantauan suhu online. Saat ini, substansi pra-fabrikasi umumnya hanya memantau suhu minyak trafo dan mengaktifkan/mematikan kipas ventilasi berdasarkan perubahan suhu. Karena kurangnya produk yang sesuai, pemantauan suhu tidak dilaksanakan seperti yang diperlukan untuk terminal outlet trafo, sakelar tegangan rendah, dan terminal masuk/keluar sakelar tegangan tinggi.

3.Dua Kaedah Pemantauan Suhu Secara Online

Saat ini terdapat dua kaedah utama pemantauan suhu secara online: radiasi inframerah tanpa sentuhan dan pengukuran dengan sentuhan menggunakan sensor termal. Sensor inframerah tanpa sentuhan sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti kelembaban, tekanan atmosfer, dan penghalang; jika radiasi inframerah terhalang, pengukuran akurat menjadi mustahil, sangat membatasi aplikasinya. Sebaliknya, sensor dengan sentuhan dipasang langsung ke titik pengukuran, mengalami gangguan lingkungan yang lebih sedikit, dan memungkinkan deteksi suhu yang akurat dan cepat.

Kekurangan Solusi Kontak yang Ada:
Ketika thermocouple digunakan sebagai sensor, kompensasi junction dingin diperlukan kerana junction referensi (dingin) tidak dapat dipertahankan pada 0°C, terutama ketika mengukur pada suhu ruangan. Jika junction pengukuran (panas) dan referensi jauh, kabel kompensasi khusus juga diperlukan.

Ketika sensor serat optik digunakan—termasuk pengirim, penerima, konektor, dan serat optik—instalasi dan routing serat menimbulkan tantangan signifikan. Transmisi sinyal berbasis serat tidak mudah mencapai isolasi listrik lengkap antara sisi potensial tinggi dan rendah. Ketika pengirim dipasang di sisi tegangan tinggi, masalah isolasi ke tanah masih belum terselesaikan.

Menggunakan sensor resistif untuk pengukuran sentuhan langsung dengan transmisi sinyal kabel di sisi potensial tinggi, dikombinasikan dengan isolasi celah udara dan konversi inframerah-optik untuk mentransmisikan sinyal suhu, adalah solusi yang layak. Namun, karena emiter dan penerima inframerah terpapar, debu dan kontaminan menumpuk selama operasi jangka panjang, secara bertahap mengurangi keandalan sinyal dan akurasi pengukuran—masalah lain yang sulit diselesaikan. Selain itu, instalasi dan komisioning profesional di tempat diperlukan, menghasilkan kenyamanan pengguna yang kurang optimal.

4.Tantangan Teknis Utama Perangkat Pemantauan Suhu Secara Online

(1) Dalam sistem tegangan rendah, tantangan teknis utama adalah menyelesaikan masalah konduksi panas sambil mempertahankan isolasi listrik untuk sensor suhu. Dalam sistem tegangan tinggi, penting untuk mencegah tegangan tinggi masuk ke sisi tegangan rendah. Karena elemen sensor berada di ujung tegangan tinggi dan unit pemantauan/pemrosesan berada di sisi tegangan rendah, isu teknis inti adalah mencapai isolasi listrik yang andal antara sistem tegangan tinggi dan rendah.

(2) Sensor suhu (termasuk kawatnya) harus memenuhi persyaratan stabilitas dan tahan panas dalam kondisi suhu tinggi. Ia tidak hanya harus mampu menahan pemanasan abnormal, tetapi juga bertahan dari suhu tinggi sementara yang dihasilkan oleh stres dinamis dan termal selama arus korsleting tanpa rusak.

(3) Pengukuran suhu yang akurat memerlukan metode yang menghilangkan kebutuhan untuk kompensasi, memastikan presisi pengukuran tanpa koreksi tambahan.