開關柜測溫是一項重要的預防性維護工作,可以及時發現設備的異常,避免事故的發生。目前,開關柜測溫主要有熒光光纖測溫、無線測溫和紅外測溫三種方式。

1. 熒光光纖測溫

熒光光纖測溫,也稱為熒光余暉測溫法,是目前最先進、最精確的開關柜測溫方式。它利用了某些稀土元素摻雜的特種光纖具有溫度敏感特性這一原理。當光纖受到激光脈沖照射時,摻雜物會吸收能量并發出熒光,而熒光的衰減時間與溫度成比例。通過測量衰減時間,就可以得出溫度值。

優點:

• 精度高:可達±1℃,分辨率可達0.1℃。
• 響應速度快:光纖直徑細(幾百微米),熱容量小,可以快速響應溫度變化。
• 抗電磁干擾能力強:光纖本身不導電,不受電磁場影響。
• 電氣絕緣:可用于高壓場合,安全性高。
• 測溫范圍寬:可測量-200℃~300℃。
• 壽命長:光纖本身無機械磨損,使用壽命可達20年以上。

2. 無線測溫

無線測溫采用無線通信技術,通過在開關柜內安裝無線測溫節點,將溫度數據發送到無線接收器,再傳輸到監控平臺。常見的無線通信方式有Zigbee、LoRa、NB-IoT等。

優點:

• 布線簡單:不需要布設線纜,安裝方便。
• 擴展性好:可以方便地增加或刪減測點。
• 適用范圍廣:對設備結構影響小,適合改造項目。

缺點:

• 受無線信號干擾:無線電易受其他設備電磁輻射干擾,導致通信不穩定。
• 功耗較大:無線節點需要電池供電,需定期更換。
• 測量精度一般:受無線傳輸距離、節點布置密度等因素影響,精度低于有線方式。

3. 紅外測溫

紅外測溫利用物體隨溫度升高而向外輻射紅外能量增加的原理,通過非接觸式的紅外傳感器測量物體表面溫度。

優點:

• 非接觸測量:不需要直接接觸被測物體,適合運動設備或危險區域。
• 測溫范圍廣:可測量-40℃~300℃。
• 響應速度快:紅外探頭響應時間可達毫秒級。

缺點:

• 易受環境影響:被測物體表面狀態、環境溫度等因素都會影響測量精度。
• 點式測量:紅外探頭只能測量視場內的平均溫度,難以實現分布式測量。
• 光路易被遮擋:被測物體和紅外探頭之間不能有遮擋物,否則會影響測量結果。

綜上,熒光光纖測溫憑借其高精度、快速響應、抗干擾等特點,在開關柜測溫領域具有明顯優勢,是目前最先進的測溫技術。它可以實現對開關柜內部多個位置的實時連續監測,及早發現溫度異常,為狀態檢修提供可靠依據。相比之下,無線測溫雖然精度不及熒光光纖,但安裝簡便,適合推廣;而紅外測溫更適用于輔助點檢。在實際應用中,可以根據現場條件和測溫需求,選擇不同的測溫方式。未來,隨著傳感器技術和物聯網的進步,開關柜測溫手段必將更加智能化和網絡化。通過海量溫度大數據分析,可以建立設備健康評估模型,實現預測性維護,最終達到提高供電可靠性、降低運維成本的目標。