福州英诺:福州英诺专注于为电力设备提供基于荧光的 FOTS 解决方案,其定制化荧光光纤测温系统具有高精度、高稳定性和强定制能力。该系统具备抗 EMI/RFI 干扰能力,能与多种电力设备监测系统相兼容,适用于不同的开关柜测温场景。其产品在技术标准和通信协议方面具有一定的开放性,能够满足用户对于系统集成的需求。
- 华光天锐:福州华光天锐光电科技有限公司的 SR-C 荧光式光纤测温系统采用国际先进的荧光光纤温度传感技术,测温范围为 - 40℃至 200℃,精度为 ±1℃。该系统具有耐高压、不受电磁干扰、本质安全、长期可靠、易扩展等优点,主要针对变电站电力开关柜动静触头、母排、开关等接点的异常温度变化进行实时在线监测。系统由荧光光纤、SR-C236F 光纤测温变送器、荧光光纤通讯软件、SR-YP201FF 光纤测温系统表头组成,采用 modbus 协议通讯,可实现本地和远程上位机实时监测、警情报告、温度变化周期分析等功能。
开关柜测温方式需结合安全性、精度、抗干扰能力及安装场景等需求选择,目前主流技术可分为接触式测温与非接触式测温两大类,不同方式在原理、优势及适用场景上存在显著差异,具体分类及特点如下:
接触式测温通过传感器直接与开关柜内的母线接头、触头、电缆终端等发热部位物理接触,直接采集温度数据,核心优势是测量精准、不受环境光 / 遮挡影响,适合对关键部位的持续实时监测。
- 原理:利用 “荧光寿命测温法”—— 传感器探头(含荧光物质)受特定波长激光激发后发出荧光,荧光衰减时间与温度呈固定对应关系,通过检测衰减时间计算温度;信号以光信号通过光纤传输,无电信号参与。
- 核心优势:
- 抗干扰极强:光纤不导电、不辐射电磁信号,可在强电磁环境(如高压开关柜、变频器旁)稳定工作,完全规避电磁干扰(EMI/RFI)。
- 本质安全:无任何带电部件,光纤耐高温、耐腐蚀,即使在高压击穿或短路场景下也无触电 / 燃爆风险。
- 精度与寿命:测温精度可达 ±0.5℃~±1℃,传感器寿命长达 15~20 年(无需更换电池),运维成本低。
- 适用场景:35kV 及以上高压开关柜、GIS 设备、电缆接头等对安全性、抗干扰要求极高的关键部位,尤其适合长期在线监测。
- 原理:分为 “电磁感应取电” 和 “振动 / 温差取电” 两类,传感器无需电池或外接电源:
- 电磁感应取电:通过套在母线上的线圈,从母线电流中感应获取微弱电能,为传感器供电并测量温度,数据通过 LoRa/ZigBee 等无线协议传输。
- 微能量取电:利用设备发热与环境的温差、或设备振动产生的微量电能供电,适用于电流波动大(无法稳定感应取电)的场景。
- 核心优势:
- 免布线安装:无需穿线,适合已投运开关柜的改造(避免停电拆柜)。
- 无源设计:无电池损耗问题,寿命可达 8~10 年,减少运维更换成本。
- 适用场景:10kV 中压开关柜、抽屉柜等改造项目,或布线难度大的分散测温点(如多个柜体的触头监测)。
- 原理:通过铂电阻(PT100)、热电偶等传统温度传感器直接接触发热部件,由导线(如屏蔽线、双绞线)传输电信号至采集终端,需外接电源(如 DC24V)。
- 核心优势:技术成熟、成本较低,测温精度稳定(PT100 精度可达 ±0.1℃),数据传输无延迟。
- 局限性:
- 布线复杂:需穿线至高压柜内,改造时需停电,且导线可能受电磁干扰影响数据准确性。
- 安全风险:传感器及导线含金属部件,存在高压击穿隐患,需做好绝缘防护。
- 适用场景:新建开关柜(可提前预留布线通道)、低压开关柜(电磁干扰弱),或对成本敏感的简单监测需求。
非接触式测温通过检测发热部件的红外辐射能量间接计算温度,无需物理接触,适合高压、高风险场景,但易受视线遮挡、环境温度 / 粉尘影响。
- 原理:利用红外热像仪捕捉开关柜内部件的红外辐射,转化为热成像图,通过分析热像图中各区域的辐射强度计算温度,可实时显示温度分布(如 “热点” 位置)。
- 核心优势:
- 可视化直观:能直接观察到温度异常的部位(如触头接触不良导致的局部高温),便于快速定位故障。
- 非接触安全:热像仪安装在柜外或通过专用窗口监测,无需接触高压部件。
- 局限性:
- 受遮挡影响:若部件被绝缘层、金属挡板遮挡,无法检测(如封闭柜体需开红外窗口)。
- 环境干扰大:柜内粉尘、水汽会吸收红外辐射,导致测量误差(精度 ±2℃~±5℃),且无法穿透金属。
- 适用场景:开关柜定期巡检(手持红外热像仪)、或在柜体预留红外窗口的在线监测(如 GIS 设备气室监测)。
- 原理:手持红外点温仪通过镜头聚焦某一点的红外辐射,瞬间测量该点温度,无需复杂安装,操作简单。
- 核心优势:便携性强、成本低,适合临时巡检或故障排查。
- 局限性:
- 单点测量:每次仅能测一个点,无法同时监测多个部位,效率低。
- 精度依赖操作:需对准目标点(距离、角度影响精度),且受环境光、反射影响大。
- 适用场景:开关柜日常巡检(如定期抽查触头温度)、应急故障排查(如怀疑某柜体过热时临时检测)。
- 新建高压开关柜:优先选荧光光纤测温(抗干扰强、寿命长)或有线有源测温(提前布线,精度高)。
- 已投运开关柜改造:优先选无线无源测温(免停电、免布线)或红外成像测温(开窗口实现在线监测)。
- 关键部位(如 GIS 触头):必选荧光光纤测温(本质安全、抗强电磁)。
- 定期巡检需求:选手持红外点温仪(便携)或红外热像仪(可视化)。
通过结合安装场景、干扰环境、精度需求及成本预算,可选择最适配的开关柜测温方式,实现 “早发现、早预警”,避免过热引发的设备故障。