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    光纤光栅传感技术应用领域
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    光纤光栅传感技术主要应用领域

    1) 电力电缆温度监测

    电力电缆的在线实时温度检测,具有重大现实意义:

    运行状态监测,有效监测电缆在不同负载下的发热状态,积累历史数据;

    载流量分析,可以保证在不超过电缆的允许运行温度的情况下 ,大的发挥电缆的传输能力,降低运行成本;

    老化监测,发现电缆上的局部过热点。及时采取降温措施,延缓电缆老化速度;

    实时故障监测,发现电缆运行过程中的外力破坏;

    电缆沟内火情监测与报警;
     

    2)高压架空线的增客

    在欧洲还广泛应用于高压架空线的增容监测。通过对关键跨的导线温度监测,提高整条架空线路的输送容量。在法国里昂,巴黎等地具有成功实例。
     

    3)发电厂,大型冶金企业电缆沟防火及火情监测

    电缆沟防火直接关系到发电机组的安全运行。根据电力事故分析,由于电缆故障引发的火灾事故占相当大比例。火灾一旦发生,会导致大面积电缆坏毁,机组被迫停机,造成重大直接 经济损失。实时温度检测可以提前警惕,以便时采用措施。

    传统的测温方法是将某些点式温度传感器安装在电缆沟的重要部位,用光缆进行温度数据传送,其优点是比较经济,但存在安装繁琐,抗电磁干扰能力低,监测不完整等缺点。
     

    4)交通运输领域的温度检测和火情监测

    如:高速公路隧道、过江隧道,地铁、铁路 、机场、船舱等防火,火情监测。10个报警输出,可同时启动强制通风,关闭火灾通道,通知医疗救援和指挥中心等。
     

    5)重要区域的温度测量和监控

    如:发电厂电缆沟/桥架、电厂锅炉、变电站设备、输煤系统传输带、计算机房、电视台、通信机房、移动基站、控制机房、电线电缆通道等。


    6)危险区域的温度测量和监控(设备简单、无外加电源,受监控的区域不带电)

    如:油罐、气罐、煤仓、危险品仓库等。


    7)大面积、大范围的温度测温和监控

    如:粮仓、冷库、货仓、造纸厂、酒厂、制药厂、饮料厂、烟厂等。


    8)压力容器表面温度测量和监控


    9)大型电力变压器内部温度监测

    根据变压器的温度监测要求布置光缆,光缆所到之处,温度实时显示。

    高压开关柜光纤测温
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    光纤测温系统能够保证高压开关柜稳定的运行,常见的影响高压开关柜安全可靠运行的因素较多,导电连接处的接触不良是其中重要的因素之一。

    由于电流流过产生热量,所以几乎所有的电气故障都会导致故障点温度进变化。变电站开关柜的动静触头、电缆接头等连接处位置由于接触不良而导致过热是一种严重的事故隐患。近年来变电站均发生过类似的事故,轻者造成断电,重则引发爆炸和火灾,严重影响安全。

    一般从开关柜接头过热开始到形成事故会有时间间隔,若能及早发现温度异常并快速处理,将大大减少电气事故发生率。通过分析研究,决定应用高压开关柜点式光纤在线测温系统,通过在线监视的方法,对电气设备的运行温度,尤其是敏感位置温度进行监测,是故障预警和预防事故的重要手段,提前发现开关柜内设备接头发热的迹象,防止出现恶性事故

    光纤测温系统在同行业中具有先进性。决定将点式光纤测温系统应用在电网高压柜温度监测系统中,实现对高压柜内部温度监测的全方面要求,提高变电站运行的安全可靠性,
    110 kV变电站10 kV高压开关柜为例具体说明。

    变压器绕组温度控制器怎么选
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    变压器在工业上有分为干式变压器和油浸式变压器,其中对于变压器温度的监测是变压器是否能稳定运行的关键,变压器绕组线圈铁芯温度是监测变压器的一个重要指标,高压的干式变压器是采用荧光光纤测温,耐高压、抗干扰、绝缘,监测温度稳定精确,油浸式变压器也可以预埋荧光光纤测温探头,在变压器出厂的时候就可以直接安装在变压器的绕组上。

    一、变压器绕组温度控制器价格的定价是根据客户对变压器绕组温度控制器的需求来进行定价的,变压器绕组温度控制器的功能除了常规的三相绕组测温还有铁芯测温之外,是否需要RS485通讯功能,模拟电流输出等,都是决定变压器绕组温控器的价格因素所在。

    二、看你所需要的温度控制器是干式变压器还是油浸式变压器所用的,干式变压器可以使用传统的PT100进行测温,也可以使用荧光光纤测温装置,油浸式变压器也是一样的,可以使用绕组温控器或者油面温控器,还是可以使用油浸式变压器绕组荧光光纤测温装置。

    光纤测温系统主要由什么构成?
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    光纤测温系统主要由什么构成?变压器、开关柜可以使用光纤测温系统,光纤测温系统主要分为荧光光纤测温、分布式光纤测温、光纤光栅测温系统。

    光纤测温系统主要的类别是由荧光光纤测温系统、光纤光栅温度检测分系统和DTS光纤分布式温度测量分系统这3种,实现对发电/变电站内的油浸变压器、干式变压器、开关柜、电抗器、发电机定子、高压电缆接头、高压母线接头、刀闸、高压电缆线等电力设备综合式/分离式的温度监测,既能满足点式精确测量,也能满足长距离分布测量的要求。整个温度传感网络由光纤组成,光纤传感器监测与光纤信号传输完全无电,其优良的绝缘性能,不引雷,即使受到雷击,该系统仍可正常工作。通过局域网、Internet网及MIS系统连接,可以接入电力综合化系统、消防系统等融为功能更加强大的电力智能化综合监控系统。

    光纤测温系统介绍

    (1)荧光光纤测温系统

    荧光光纤测温系统在高电压、强电磁干扰等特殊环境下测温有着独特的技术优势。其中变送器使用的荧光式光纤温度传感器的温度热点与测量信号接收部分没有使用电气连接,能长期高精度和高稳定度工作,这大大提高了其应用范围。与此同时,光纤测温变送器有效地解除高压断路器或电缆头处于过高温环境下使用而缩短寿命,甚至烧毁断路器或电缆,不利于开关柜的安全运行等隐患。变送器的精度及灵敏度高且耐高压防腐蚀、可远程监测、寿命长,体积小、使得仪表维护简易方便,运输安全。其内部模块化集成设计,美观合理。

    (2)光纤光栅温度监测分系统

    主要由光纤光栅温度传感器、光纤光栅波长分析仪和传输光缆构成,通过光纤光栅波长分析仪与分布于发电/变电站中的油浸/干式变压器、开关柜、电缆/母线接头、电抗器、发电机内光纤光栅温度传感器连接,组成星型网状传感网络拓扑结构,每个光纤通道可连接20-30个光纤光栅温度传感器,易于安装维护与系统拓展。

    光纤温度在线监测系统-光纤式测温仪
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    光纤温度在线监测系统可以分为荧光光纤温度在线监测系统、分布式光纤温度在线监测系统、光纤光栅光纤温度在线监测系统。

    影响电力系统安全运行的因素众多,其中一个重要且常见的因素是输配电设备的发热问题。由于输配电设备大多采用封闭式结构,导致散热差,热量逐步积累,设备局部温度升高,危害设备的正常运行甚至减少设备的使用寿命。此外,许多输配电设备在运行过程中,故障发生前温度都会大幅上升,如果不能够及时发现易造成重大的电气事故。因此,对输配电设备温度进行直观、有效的监测不仅关乎设备使用寿命,而且关乎电网的安全运行。

    研究人员针对输配电设备发热故障特点提出了多种温度指示技术,文中根据已有的研究成果将这些温度指示技术总结归纳为红外测温技术、热电偶传感器技术、光纤光栅传感器技术、声表面波技术以及示温变色材料技术。

    随着社会和科技的发展,金属电解电积等精炼技术的不断进步,既要提高电解槽生产效率,又要保证电解产品的质量。通常,电解、电积槽内设置有阳极板和阴极板,再通过相应的电解液正常循环,通过电流,产生电化学反应,使得极板上沉积相应的金属。

    为了保证电解、电积的效果,需要保持整个电解、电积槽体内的电解液温度尽量平衡稳定,若槽内某个位置的电解液温度突然降低或升高,都会影响到最终的产品质量。例如温度太低,则可能产生结晶状况,从而极大的影响电解、电积的正常运行。

    现在技术当中,通常的方式是由工人携带测温仪器按一定的时间频率,不间断的去测量相应位置或深度的电解液的温度,但是这种测量方式效率低下,且人力成本太高。

    也是一些方式是通过设置多个电子温度传感器来进行温度的采集,从而实现温度监测,但是传统的电子温度传感器单价太高,而且电解槽当中,需要测量温度的点位非常多,需要数十到数百个电子温度传感器,铺设成本太高。同时,由于电解槽当中通常都是大电流工作,所以会产生非常强的磁场,而电子温度传感器则是非常精密的电子元件,受磁场的影响非常大,导致一直无法实现精确的温度测量。

    光纤分布式测温系统模块
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    近年来,分布式光纤测温系统得到了快速发展,它是一种长距离实时测量感温光纤周围温度场的分布式传感器,该系统基于拉曼散射效应和OTDR技术实现,在生活中起到极其重要的作用,避免了很多事故的发生。

    分布式光纤测温系统(以下称DTS系统)是一种基于OTDR和拉曼散射原理研制而成的温度测量系统,其温度传感器是光纤(通常制作成光缆)。DTS利用光纤的拉曼效应,即光
    纤铺设位置(空间)的温度场调制了光纤中传输的后向拉曼散射光,经光电转换及信号处理后就可解调出温度场的实时温度信息。DTS系统组成一般包括大功率脉冲激光光源,光纤波分复用耦合器,传感光缆,光电探测器,信号放大模块,数据采集模块及系统主机(PC机或工控机)。由于DTS是分布式的,即光缆连续地铺设在需要监测的现场,而且距离较长(通常是几公里),相比与其他测温系统,DTS具有明显的优势。该系统目前已广泛应用于各种隧道,电力,钢铁厂及矿场等需要火灾监测的领域。

    光纤温度传感器与传统的温度传感器相比,具有很多优点,如:光波不受电磁干扰影响;光纤工作频率宽,动态范围大,是一种低损耗传输线;光纤本身不带电、体积小、质量轻、易弯曲、抗辐射性能好。故光纤温度传感器特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用,解决了传统方法无法解决的测温难题。

    分布式光纤温度传感技术主要利用了光学非线性效应中拉曼散射光信号的强度与温度的相关性,通过对光纤不同位置处激发产生的拉曼散射光信号进行探测与强度分析进而实现光纤不同位置处温度的测量。分布式光纤温度传感技术中的光纤即是传感器也是信息传输媒介,该技术具有传感器结构灵活、分布连续、监测距离长、工作温度高等特点,因此在消防与火灾预警、油井勘测等领域具有广泛应用前景。

    荧光光纤测温产品在高压开关柜的解决方案
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    与其他光纤传感技术相比, 荧光光纤传感器是基于感温探头端部涂覆的荧光感温材料的温度特性来进行测温的。该技术为点测温方式、 光纤本身对电磁干扰天然免疫、不受震动影响、性能可靠稳定、精度更高、不漂移、解调成本低。同时,探头寿命长,微小尺寸,模块化设计便于安装调试及维护、适亍大规模组网应用。福州英诺科技的光纤测温传感器在开关柜触头母排等可以直接应用。

    诺泰克光电科技(珠海)有限公司,公司主要从事光学元器件、荧光光纤测温系统、砷化镓光纤测温系统、分布式光纤测温系统、光纤环境监测传感系统、管道光纤传感系统、智能监测软件及设备研发、生产与销售,并提供技术咨询、技术服务;产品广泛应用于电网、发电、钢铁、化工、高端制造业等领域。

     

    荧光光纤测温系统
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    电力设备点式测温有几种,其中包括了荧光光纤测温装置、砷化镓光纤测温、光纤光栅测温传感器等,光纤测温可以应用在很多电力环境,所使用的技术、材料也都有很多不同的地方,荧光光纤测温系统是应用在国家电网电力设备上适合项目众多、技术成熟的测温方式,特别是开关柜触头和变压器上都有广泛的应用。

    目前,应用于高压开关柜开关触头的火灾预警检测方式主要包括分布式光纤温度传感预警和准分布式光栅温度传感预警,它们的共同特点是使用成本昂贵,尤其对于少量开关柜的温度传感,应用上述两种系统,需要大量资金的投入,将会带来不必要的浪费。为解决上述缺点,华光天锐自主研发生产的点式荧光光纤温度传感器,应用于高压开关柜的荧光光纤测温系统,其包括荧光光纤传感探头、荧光测温变送器、光纤显示仪表等。

    荧光光纤测温系统的测温原理

    在光纤末端镀上荧光物质,经过一定波长的光激励后,荧光物质受激辐射出荧光能量。由于受激辐射能量按指数方式衰减,衰减的时间常数根据温度的不同而不同,通过测量衰减时间,从而得出测量点的温度。

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