Monitorování elektrických systémů

Výzvy a důležitost monitorování teploty ve vysokonapěťových elektrických systémech

Teplota elektrických spojů v rozvodných systémech je klíčovým ukazatelem jejich stavu. S degradací spojů se zvyšuje jejich odpor, což vede ke zvýšení teploty. Toto zvýšení může způsobit další škody a představovat značné riziko požáru nebo výbuchu. Zanedbávání nepřetržitého monitorování teploty může vést k nákladným prostojům a neočekávaným poruchám zařízení, což může vést k bezpečnostním rizikům. Velké průmyslové areály obvykle umisťují elektrické rozvaděče, transformátory a panely ve vyhrazených místnostech, kde se poruchy mohou vyvíjet postupně v průběhu času nebo rychle v důsledku náhlých poruch součástí. Nepřetržité monitorování teploty je nezbytné pro prevenci těchto rizik a plánování preventivní údržby.

Teplo může vznikat v důsledku několika faktorů, jako je přetížení, fázová nerovnováha, problémy s účiníkem, koroze a špatné elektrické spojení. Toto generování tepla nejenže indikuje ztráty energie a plýtvání výkonem, ale může také zkrátit životnost zařízení až o 85 %. Tyto stavy se mohou vyvíjet pomalu nebo být důsledkem katastrofických poruch. Uvnitř rozváděčových skříní je energie přenášena měděnými přípojnicemi sešroubovanými v místech spojení, která jsou obzvláště náchylná k poruchám. Zvýšení teploty spojů může být časným příznakem zhoršení stavu, které lze detekovat průběžným monitorováním teploty pomocí senzorů.

Měření teploty ve vysokonapěťových (VN) prostředích představuje značné výzvy týkající se osobní bezpečnosti. Konvenční technologie elektrického měření, jako jsou termočlánky, RTD a NTC, řeší tyto výzvy pomocí vysoce izolované měřicí elektroniky, senzorů a speciálně izolovaných kabelů. Použití elektrických senzorů ve VN prostředí má však své nevýhody. Jak přístrojové vybavení, tak údržba vyžadují kvalifikovaného elektrikáře. Silná izolace kabelů a průměry konvenčních senzorů mohou nepřípustně ovlivnit VN objekty během instalace, například při vrtání otvorů. Silná izolace kabelů také komplikuje vícekanálové aplikace ve stísněných prostorách. Navíc v případě selhání senzoru musí být celý kabel, senzor a konektor vyměněny jako jedna, zapouzdřená a testovaná jednotka. Navzdory jejich izolaci může být kvalita signálu konvenčních senzorů ohrožena elektromagnetickým rušením (EMC), elektrostatickými výboji (ESD) a vysokými elektrickými potenciály, které se běžně vyskytují ve výkonové elektronice (střídače).

Cenově výhodné monitorování teploty přípojnic pomocí pyrometrů CS LT na kontejnerových lodích

Přípojnice jsou díky svému všestrannému použití nezbytnými součástmi elektrických systémů a zajišťují bezpečné připojení vysokého napětí (VN) na kratší vzdálenosti. Jsou široce používány v různých odvětvích, zejména tam, kde je zásadní flexibilní rozvod energie. Přípojnice spojují vysokonapěťová zařízení v elektrických rozvodnách a nízkonapěťová zařízení v bateriových bankách, což je činí prominentními v automobilovém a obranném průmyslu. Spoje mezi sekcemi silnoproudých sběrnic mají často přesně opracované odpovídající povrchy, které jsou postříbřené pro snížení přechodového odporu.

V této konkrétní aplikaci na rozvodné stanici kontejnerové lodi bylo uvnitř rozvaděče použito několik pyrometrů CS LT pro monitorování teplotního zatížení přípojnic. Přípojnice jsou klíčové pro udržení spolehlivého rozvodu energie na lodi a zajištění plynulého a efektivního provozu různých systémů. Použití pyrometrů CS LT pro monitorování poskytuje data o teplotě přípojnic v reálném čase, což umožňuje okamžitou detekci jakýchkoli anomálií, které by mohly naznačovat potenciální problémy, jako je přehřátí nebo nadměrné zatížení.

Jednoduchá alarmová funkce pyrometrů CS LT, která zahrnuje digitální výstup, předává informace do centralizované logické jednotky. Tato funkce zajišťuje okamžité hlášení jakýchkoli teplotních odchylek, což umožňuje rychlou reakci a prevenci možných poruch nebo bezpečnostních rizik. Tato modernizační instalace učinila tradiční namátkové monitorování pomocí ručních infračervených pistolí v těsných a obtížně dostupných místech zastaralým, což zajišťuje úsporu času, snižuje omezení počtu pracovních sil a zmírňuje bezpečnostní rizika. Možnost nepřetržitého monitorování také zvyšuje celkovou bezpečnost a spolehlivost elektrického systému na kontejnerové lodi.

Pyrometr CS LT, nízkorozpočtový senzor určený pro OEM řešení, se pro takové aplikace ukázal jako cenově efektivní. Jeho implementace nejen zlepšuje provozní efektivitu, ale také prodlužuje životnost přípojnic tím, že zabraňuje tepelnému namáhání a potenciálnímu poškození. Toto řešení je příkladem toho, jak lze moderní technologie využít k vylepšení tradičních elektrických systémů, a tím k zajištění lepšího výkonu a zvýšené bezpečnosti.