分散型光ファイバー温度測定システムは、炭鉱の地下電気機器にどのように適用されますか

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分散型光ファイバー温度測定システムは、空間温度場のリアルタイム測定のために近年徐々に開発された新しい技術です. 光ファイバーケーブルに沿って10キロメートル以上の範囲内のさまざまなポイントの温度を継続的に監視できます, 数万の温度収集ポイントで, 最大1mの位置決め精度, ±の温度測定精度 1 °C°C, および温度測定範囲 -20 °Cへの+150 °C. 大規模に非常に適しています, 苛酷な環境, 炭鉱地下電力供給システムにおける複数の温度監視ポイント. 炭鉱の電気機器に一般的に使用される温度監視方法には、次のものがあります: 人工赤外線誘導銃検査, サーミスタ温度測定システム, 熱電対温度測定システム. 従来の温度測定方法には、リアルタイムで監視できないなどの欠点があります, 安定性が悪い, 絶縁性が悪い, 危険な現場環境, 高い電磁干渉, アナログ信号を使用した高伝送損失, 低温測定精度. 炭鉱における電気火災事故の主な原因と特徴への対応, 独自に開発した分散型光ファイバー温度測定技術により、地中給電システムの温度を包括的に監視および警告します. クラスI以外の重要な負荷でも, 加熱振幅が発火点に達する前に、電源オフロックのフィードバック制御方式を提供できます.

分散型光ファイバ温度測定システムの原理
分散型光ファイバ温度測定とは、ラマン散乱効果を総合的に利用した温度監視システムのことです (ラマン) 光ファイバと光時間領域反射計測技術 (OTDRの) 空間温度分布情報を取得するには. 日常生活におけるいくつかの物理量, 温度など, 圧力, と緊張感, ガラス繊維に影響を与え、光ファイバーの光伝送特性を局所的に変化させる可能性があります. 散乱による石英ガラス繊維の光の減衰による, 外部の物理的影響の場所を特定できます, 光ファイバをリニアセンサに適したものに. 熱効果は光ファイバー石英固体に格子振動を引き起こします. この熱励起された分子振動に光が当たると、, 光散乱は、光粒子の電子と結晶分子の間に相互作用がある場合に発生します, ラマン散乱とも呼ばれています. 入射光とは異なります, この散乱光のスペクトルシフトは、格子振動の共振周波数に相当します. 光ファイバーから散乱された光には、3つの異なるスペクトルが含まれています: レイリー散乱光, ストークスライト, そして反ストークスライト. アンチストークス光帯は温度依存性が強い, ストークスライトは温度にほとんど依存しません. 光ファイバー内のアンチストークス光の強度は、外部温度の影響により変化します. ストークス光強度とストークス光強度の比率を使用して、温度を校正できます, そして、この原理を使用して、光ファイバーに沿ったさまざまなポイントで温度場の分散測定を実現できます.

光時間領域反射計測技術の原理 (OTDRの) テストされたファイバーに光パルスを放射することです, ラマン散乱効果の生成, 形成された後方散乱光は、ファイバーの始端に伝送されます (すなわち、. 光パルスの入射端). 各後方散乱光はファイバー上の散乱点に対応するため、, ファイバー上の散乱点の位置は、その伝搬時間に基づいて決定できます.

炭鉱温度測定

近年, 中国の炭鉱で使用される機械および電気機器の数は徐々に増加しています, また、電源システムはますます複雑化しています, 長蛇行, 複数のブランチ, 高電圧レベル, 複数の機器ユニット, そして高い発電. 線路沿いにスイッチやジャンクションボックスなどのノードが複数あるという現実は、炭鉱の電力供給システムにより大きな火災の危険をもたらしました. 炭鉱生産実習, 多くの固定敷設ケーブルは耐用年数が長いです, 老朽化した断熱材, ケーブルジョイントの接触不良, 効果的な検査とタイムリーなメンテナンスの欠如, 漏電や火災の原因になりやすい; さらに, 高電圧スイッチまたはジャンクションボックスチャンバー内の接点の接触不良も、アーク点火を引き起こしやすくなります, 機器の内部コンポーネントの過熱, および電気火災. 上記は、炭鉱の電気火災の主な原因です. 炭鉱の地中ケーブルや高圧・低電圧開閉装置の発火による大規模な火災事故は、炭鉱の安全を深刻に脅かしています.

分散型光ファイバー温度測定システムは、地下のいくつかの異なる温度測定オブジェクトに対応する光ファイバーケーブル敷設スキームを設計しました.

炭鉱の地下に光ケーブルを敷設するためのケーブルジョイントは、ケーブル接続の弱点であり、短絡しやすい, 漏洩, そして過熱. ケーブルジョイントの比較的粗い手作業生産に対応して, 温度感知光ケーブルの二重リング巻線法を使用して、ケーブル端子と接合部で固定します, これにより、完全かつしっかりと接触することができます, ケーブルジョイント全体の温度をより高密度かつ高感度に監視します.

ケーブル接合部の温度測定用光ファイバーのレイアウトに対応するソリューションがあります, ケーブルトレイへの検出光ファイバーの設置, ケーブルトレイ内の温度測定光ファイバーのレイアウト.
炭鉱における各種地中ケーブルの敷設実態, 審美的で標準化された要件を達成するため, ケーブルトレイは、密閉された設置によく使用されます. これは、ケーブルの熱放散や手動の温度測定に大きな不便を引き起こします. このような監視対象の特性に基づいて, 光ケーブルの敷設はS字カーブ敷設方式を採用, また、ブリッジ内のケーブルの温度をリアルタイムで制御できます.
ケーブルフックで吊り下げられたケーブルの温度監視方法
坑内炭鉱では、さまざまな種類のケーブルがケーブルフックを介して列状に吊るされていることがよくあります. このとき, 各ケーブルは光ファイバーケーブルにしっかりと接続されています, そして列の地下の炭鉱のケーブルを掛けるための温度の測定の繊維光学ケーブルのレイアウト方法は採用されます

高電圧開閉装置の静的接点とバスバー温度のオンライン監視

高電圧開閉装置, 地下防爆高開口, 移動式変圧器, コンビネーションスイッチ, 周波数変換器, また、さまざまな炭鉱露天変電所の他のボックス型電気機器は、光ファイバー巻線および固定方法を使用して設置できます, 特定の危険ポイントの監視に重点を置く,
炭鉱での光ファイバー温度測定システムの適用後, 合計 6314 15.7kmの地下トンネル内に、長さ約57260mの各種高圧・低圧ケーブルに沿って温度監視ポイントを配置しました. 測定ポイントの幅広い分布, 大量の監視情報, また、伝送距離が長いため、従来の温度測定方法では対応できません. さらに, 光ファイバー温度測定システムは、優れた本質安全防爆システムを備えています, 耐食性, 高電圧抵抗, および電磁干渉耐性, 光ファイバーケーブルのブレークポイントの正確な位置を自動的に検出できます, 迅速なシステム修復の利便性を提供.

高圧開閉装置内部の温度測定用光ファイバの配置方法
安全性と経済的利益の面で, 光ファイバー温度測定システムは、重い作業負荷などの要因により、従来の炭鉱の電気技師によって引き起こされる巨大な隠れた危険を効果的に解決します, 過失, 責任感の不足, 不十分な手作業による検査や火災の危険性のタイムリーな検出など (多くの場合、煙が出ているときにのみ発見されます), 炭鉱の人件費を大幅に削減し、地下電力供給システムの安全性と信頼性を向上させます.