開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)技術(shù) 開(kāi)關(guān)柜溫度傳感器系統(tǒng)

欄目：新聞資訊 • 產(chǎn)品資訊時(shí)間：2025-05-08 10:56:03 發(fā)布者：光纖測(cè)溫

1. 開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)比分析

目前，應(yīng)用于開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)的技術(shù)多種多樣，各有其工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。選擇最合適的技術(shù)方案對(duì)于確保監(jiān)測(cè)的有效性和經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。

A. 光纖溫度傳感器 (FOTS – Fiber Optic Temperature Sensors)

光纖溫度傳感器（FOTS）因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)關(guān)柜等強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其核心優(yōu)勢(shì)包括：本質(zhì)安全（傳感器本身為電介質(zhì)，不導(dǎo)電，不會(huì)引發(fā)短路或電弧）、完全免疫電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）、測(cè)量精度高、耐久性好、可實(shí)現(xiàn)與帶電部件的直接接觸測(cè)量，非常適用于高電壓環(huán)境。高質(zhì)量的光纖傳感器可在設(shè)備的全壽命周期內(nèi)（例如20年以上）可靠工作，且無(wú)需校準(zhǔn)。這些特性使其成為開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部惡劣電氣和電磁環(huán)境下，傳統(tǒng)電子傳感器可能失效或提供錯(cuò)誤讀數(shù)的理想替代方案。

熒光光纖溫度傳感器 (Fluorescent Fiber Optic Temperature Sensor)
- 工作原理：此類(lèi)傳感器利用特定熒光材料（如磷化物晶體或砷化鎵GaAs半導(dǎo)體晶體）的熒光衰減時(shí)間隨溫度變化的特性進(jìn)行測(cè)溫。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出光脈沖到光纖末端的熒光材料，激發(fā)其發(fā)光，然后精確測(cè)量熒光信號(hào)的衰減時(shí)間，該衰減時(shí)間與溫度有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
- 優(yōu)勢(shì)：具有出色的點(diǎn)式測(cè)溫精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，測(cè)量結(jié)果對(duì)光信號(hào)強(qiáng)度的波動(dòng)不敏感，通常也不受應(yīng)力和壓力的影響。這種傳感器本質(zhì)安全、測(cè)量準(zhǔn)確、可重復(fù)性好且堅(jiān)固耐用。
- 缺點(diǎn)/局限性：主要是點(diǎn)式傳感（盡管可以通過(guò)多路復(fù)用監(jiān)測(cè)多個(gè)點(diǎn)）。歷史上成本相對(duì)較高，但隨著技術(shù)發(fā)展和規(guī)?；a(chǎn)，其成本已逐漸具有競(jìng)爭(zhēng)力。
- 開(kāi)關(guān)柜適用性：非常適用于對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部關(guān)鍵熱點(diǎn)（如母線連接、斷路器觸點(diǎn)）進(jìn)行連續(xù)、直接的溫度監(jiān)測(cè)，尤其是在中高壓環(huán)境中。HGSKYRAY 和 FJINNO 是該領(lǐng)域知名的供應(yīng)商。
光纖布拉格光柵 (FBG) 傳感器 (Fiber Bragg Grating (FBG) Sensors)
- 工作原理：FBG是在光纖纖芯內(nèi)形成的一種周期性折射率調(diào)制結(jié)構(gòu)，它會(huì)反射特定波長(zhǎng)（布拉格波長(zhǎng)）的光，而讓其他波長(zhǎng)的光透射過(guò)去。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，光纖的熱脹冷縮以及熱光效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致布拉格波長(zhǎng)發(fā)生漂移，通過(guò)監(jiān)測(cè)此波長(zhǎng)漂移即可換算出溫度值。
- 優(yōu)勢(shì)：具有良好的波分復(fù)用能力，即可以在單根光纖上刻寫(xiě)多個(gè)具有不同布拉格波長(zhǎng)的FBG傳感器，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式多點(diǎn)測(cè)量。傳感器體積小，同樣免疫電磁干擾。
- 缺點(diǎn)：FBG傳感器對(duì)溫度和應(yīng)變都敏感，因此在進(jìn)行精確溫度測(cè)量時(shí)，需要采取一定的溫度應(yīng)變解耦措施，例如使用不受應(yīng)變的參考光柵或采用特殊的傳感器封裝設(shè)計(jì)，這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
- 開(kāi)關(guān)柜適用性：可用于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)。雖然應(yīng)變補(bǔ)償增加了復(fù)雜性，但在技術(shù)上是可行的。適用于需要沿某一路徑監(jiān)測(cè)多個(gè)離散點(diǎn)溫度的場(chǎng)合。
分布式光纖溫度傳感 (DTS – 拉曼/布里淵) (Distributed Temperature Sensing (DTS – Raman/Brillouin))
- 工作原理：
  - 拉曼散射DTS：向傳感光纖中注入激光脈沖，光在光纖中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生拉曼散射。背向散射光中包含斯托克斯光（對(duì)溫度不太敏感）和反斯托KES光（對(duì)溫度高度敏感）。通過(guò)分析這兩者信號(hào)的強(qiáng)度比，可以得到沿光纖路徑上每一點(diǎn)的溫度信息。
  - 布里淵散射DTSS：除了溫度，布里淵散射還對(duì)光纖的應(yīng)變敏感。其背向散射光的頻率漂移與溫度和應(yīng)變均相關(guān)，可用于同時(shí)測(cè)量溫度和應(yīng)變。
- 優(yōu)勢(shì)：能夠提供沿整條傳感光纖（長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十公里）的連續(xù)溫度分布曲線，可以檢測(cè)和定位光纖路徑上任何位置的熱點(diǎn)。在某些條件下，標(biāo)準(zhǔn)通信光纖也可用于DTS傳感。
- 缺點(diǎn)：與點(diǎn)式傳感器相比，DTS的空間分辨率可能較低（例如1米量級(jí)）。如果僅需監(jiān)測(cè)少數(shù)幾個(gè)特定點(diǎn)，DTS系統(tǒng)可能顯得過(guò)于復(fù)雜且成本較高。
- 開(kāi)關(guān)柜適用性：非常適用于監(jiān)測(cè)較大范圍的溫度分布，例如開(kāi)關(guān)柜內(nèi)較長(zhǎng)的母線排、電纜橋架，或整個(gè)開(kāi)關(guān)柜室的環(huán)境溫度，而非針對(duì)特定的小型元件進(jìn)行精確點(diǎn)測(cè)溫。

綜合來(lái)看，光纖傳感技術(shù)，特別是熒光點(diǎn)式傳感，憑借其在安全性（高壓絕緣）、抗干擾性（強(qiáng)電磁環(huán)境適應(yīng)性）、測(cè)量方式（直接接觸帶來(lái)的高精度）和耐用性（長(zhǎng)壽命）等方面的綜合優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部關(guān)鍵的、通常是封閉的載流部件溫度的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。文獻(xiàn) 均有力支持了這一觀點(diǎn)。對(duì)于那些對(duì)可靠性和精度要求極高的關(guān)鍵內(nèi)部連接點(diǎn)，盡管初始投資可能高于某些替代方案，但FOTS應(yīng)作為首選。其長(zhǎng)期效益，如減少故障、降低維護(hù)成本和延長(zhǎng)設(shè)備壽命，往往能夠證明其投資的合理性。

B. 紅外 (IR) 熱成像和傳感器 (Infrared (IR) Thermography and Sensors)

工作原理：紅外熱成像技術(shù)是一種非接觸式測(cè)溫方法，通過(guò)探測(cè)物體表面發(fā)出的紅外輻射強(qiáng)度來(lái)確定其溫度，因?yàn)樗袦囟雀哂诮^對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射。
類(lèi)型：
- 手持式紅外熱像儀：主要用于周期性的巡檢。
- 固定式紅外傳感器/熱像儀：可對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行連續(xù)或半連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)。
優(yōu)勢(shì)：非侵入式測(cè)量，可在設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)需停電；能夠快速掃描大面積區(qū)域（適用于周期性檢查）；傳感器本身不直接接觸帶電部件，操作相對(duì)安全。
缺點(diǎn)：
- 視線要求：紅外測(cè)量需要清晰的視線路徑，任何遮擋物（如開(kāi)關(guān)柜的門(mén)板、絕緣隔板、絕緣護(hù)套等）都會(huì)阻礙測(cè)量。
- 精度影響因素多：測(cè)量精度受到被測(cè)物體表面發(fā)射率、環(huán)境反射、測(cè)量距離、空氣濕度、風(fēng)速等多種因素的影響。其精度通常在 $\pm 2^{°} C$ 到 $\pm 4^{°} C$ 之間。
- 穿透性差：紅外輻射不能穿透固體障礙物，例如，無(wú)法透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)溫。雖然可以安裝紅外窗口以便于觀察，但這會(huì)增加成本并引入新的維護(hù)點(diǎn)。
- 安裝與校準(zhǔn)：固定式紅外系統(tǒng)安裝時(shí)需要仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)，且可能成本較高。
- 表面溫度：主要探測(cè)物體表面溫度，內(nèi)部深層熱點(diǎn)只能通過(guò)其在表面的熱效應(yīng)間接反映。
開(kāi)關(guān)柜適用性：
- 周期性巡檢：手持式紅外熱像儀是進(jìn)行日常維護(hù)檢查、查找可直接觀測(cè)部件或通過(guò)紅外窗口觀察內(nèi)部組件熱狀態(tài)的極佳工具。NFPA 70B標(biāo)準(zhǔn)也推薦使用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行電氣設(shè)備檢查。
- 連續(xù)監(jiān)測(cè)：固定式紅外傳感器/熱像儀由于視線限制和精度問(wèn)題，不太適合對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部封閉的關(guān)鍵部件進(jìn)行連續(xù)、精確的監(jiān)測(cè)?？捎糜诒O(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜外部表面溫度或開(kāi)放式開(kāi)關(guān)柜的內(nèi)部情況。Exertherm 和 InfraSensing 等公司提供連續(xù)紅外監(jiān)測(cè)解決方案。Teledyne FLIR 是主要的紅外熱像儀制造商。

盡管紅外熱成像對(duì)于周期性的外部掃描和識(shí)別明顯的溫度異常非常有價(jià)值，但其固有的局限性（如視線要求、發(fā)射率問(wèn)題、無(wú)法穿透絕緣護(hù)套等障礙物 ⁹）使其不適合作為現(xiàn)代封閉式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部關(guān)鍵連接點(diǎn)連續(xù)、精確監(jiān)測(cè)的唯一手段。紅外技術(shù)應(yīng)作為更廣泛的熱管理策略的一部分，通常需要與直接接觸式傳感器（如FOTS）相結(jié)合，以監(jiān)測(cè)關(guān)鍵的、不可直接觀測(cè)的內(nèi)部點(diǎn)。持續(xù)熱監(jiān)測(cè)（CTM）的趨勢(shì)表明，行業(yè)正在超越單純的周期性紅外檢查。

C. 無(wú)線溫度傳感器 (例如 SAW, RF 型) (Wireless Temperature Sensors (e.g., SAW, RF-based))

工作原理：將溫度傳感器（如熱敏電阻、RTD、表面聲波SAW器件等）安裝在被測(cè)部件上，傳感器通過(guò)無(wú)線方式將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到接收器或網(wǎng)關(guān)。SAW傳感器通常是無(wú)源的（無(wú)需電池供電） ⁹。
優(yōu)勢(shì)：安裝靈活，無(wú)需布設(shè)信號(hào)線纜，尤其便于在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行改造和加裝?？朔思t外傳感器的視線限制問(wèn)題。
缺點(diǎn)：
- 電磁兼容性：開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部存在強(qiáng)電磁場(chǎng)，無(wú)線傳感器及其通信鏈路易受EMI干擾，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或通信中斷，這是其在開(kāi)關(guān)柜應(yīng)用中的主要顧慮。
- 供電問(wèn)題：有源無(wú)線傳感器依賴(lài)電池供電，電池壽命有限，需要定期更換，增加了維護(hù)工作量和成本。無(wú)源傳感器（如某些SAW器件或通過(guò)CT感應(yīng)取電的傳感器）雖然解決了電池問(wèn)題，但可能在靈敏度、響應(yīng)時(shí)間或發(fā)射功率方面存在局限。
- 信號(hào)傳輸與覆蓋：無(wú)線信號(hào)在金屬封閉的開(kāi)關(guān)柜內(nèi)傳輸衰減較大，通信距離有限（例如SAW傳感器的通信距離通常小于30 cm）。天線的布置非常關(guān)鍵且具有挑戰(zhàn)性。
- 數(shù)據(jù)安全：無(wú)線傳輸方式帶來(lái)了數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)或干擾的風(fēng)險(xiǎn)，需要考慮網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。
- 傳感器尺寸：部分無(wú)線傳感器可能體積較大，不便于安裝在緊湊空間內(nèi)。
- 精度：精度可能低于FOTS，例如在 $\pm 2^{°} C$ 到 $\pm 4^{°} C$ 的范圍。
- 調(diào)試：系統(tǒng)調(diào)試可能較為復(fù)雜和昂貴，涉及頻率分配、多天線設(shè)置等。
開(kāi)關(guān)柜適用性：對(duì)于降低安裝復(fù)雜性，尤其是在改造項(xiàng)目或難以布線的場(chǎng)合，無(wú)線技術(shù)具有一定吸引力。然而，在關(guān)鍵的中高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)用中，抗EMI能力和長(zhǎng)期供電/可靠性是必須克服的重大障礙。無(wú)線傳感器可能更適用于低壓柜、輔助設(shè)備監(jiān)測(cè)或電磁環(huán)境相對(duì)溫和的場(chǎng)合。Acrel、Faclon Labs、El-Watch、threephasetech 以及 Emerson (SAW) 等公司均有相關(guān)的無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品。

無(wú)線技術(shù)的主要吸引力在于其安裝的便捷性。然而，開(kāi)關(guān)柜是電氣條件惡劣的環(huán)境。文獻(xiàn)指出了SAW傳感器存在的EMI和通信距離問(wèn)題，則討論了電子傳感器在開(kāi)關(guān)柜中普遍面臨的電源和可靠性問(wèn)題。盡管一些先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)（如無(wú)源SAW）試圖緩解這些問(wèn)題，但在高EMI環(huán)境中可靠運(yùn)行并確保長(zhǎng)期免維護(hù)運(yùn)行的根本性挑戰(zhàn)依然存在。因此，在選擇無(wú)線方案時(shí)，應(yīng)仔細(xì)評(píng)估其特定的抗EMI聲明、電源壽命以及在目標(biāo)開(kāi)關(guān)柜環(huán)境中的實(shí)際表現(xiàn)。它們可能更適合于非關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)或光纖方案成本過(guò)高或安裝過(guò)于困難的低壓應(yīng)用。

D. 傳統(tǒng)電子傳感器 (RTD, 熱電偶) (Conventional Electronic Sensors (RTDs, Thermocouples))

工作原理：
- RTD (電阻溫度探測(cè)器)：利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的特性進(jìn)行測(cè)溫，常用材料有鉑、銅等。
- 熱電偶：基于塞貝克效應(yīng)，由兩種不同金屬導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩接點(diǎn)溫度不同時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)，其大小與溫度差相關(guān)。
優(yōu)勢(shì)：技術(shù)成熟，對(duì)于基本的點(diǎn)式測(cè)溫，成本相對(duì)較低。
缺點(diǎn)：
- 布線復(fù)雜：需要在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)敷設(shè)大量信號(hào)電纜，安裝工作量大，成本高，且可能引入新的故障點(diǎn)。
- 抗干擾能力差：極易受到開(kāi)關(guān)柜內(nèi)強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，導(dǎo)致測(cè)量讀數(shù)不準(zhǔn)確甚至傳感器損壞。
- 安全風(fēng)險(xiǎn)：傳感器本身及其引線均為導(dǎo)體，若絕緣損壞，可能直接接觸高壓帶電部件，引發(fā)短路、感應(yīng)高壓等安全事故，因此通常不適用于直接安裝在中高壓帶電體上。
- 可靠性與壽命：其可靠性和使用壽命可能無(wú)法與開(kāi)關(guān)柜本身的長(zhǎng)壽命（通常20-30年）相匹配。
開(kāi)關(guān)柜適用性：在開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)中，傳統(tǒng)電子傳感器的應(yīng)用非常有限，通常僅用于監(jiān)測(cè)輔助系統(tǒng)（如控制回路電源）、低壓控制隔室內(nèi)的環(huán)境溫度，或電磁干擾較弱且無(wú)需高壓絕緣的非關(guān)鍵部位。不推薦用于直接監(jiān)測(cè)中高壓帶電部件的溫度。

開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)比總結(jié)表

為了更直觀地比較各種溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)，下表匯總了它們的主要特性：

特性	熒光FOTS (點(diǎn)式)	FBG FOTS (點(diǎn)式/準(zhǔn)分布式)	DTS (分布式)	紅外熱像儀 (周期性)	固定式紅外傳感器 (連續(xù))	無(wú)線傳感器 (無(wú)源SAW/CT取電)	無(wú)線傳感器 (有源電池供電)	RTD/熱電偶 (有線)
工作原理 (簡(jiǎn)述)	熒光衰減時(shí)間	布拉格波長(zhǎng)漂移	拉曼/布里淵散射	非接觸紅外輻射探測(cè)	非接觸紅外輻射探測(cè)	聲表面波/感應(yīng)取電+無(wú)線傳輸	傳感器+電池+無(wú)線傳輸	電阻/溫差電動(dòng)勢(shì)變化
精度 (典型值)	高 (例如 $\pm 1^{°} C$ )	中高 (例如 $\pm 1^{°} C$ 至 $\pm 2^{°} C$ )	中 (取決于空間分辨率)	中 (受多因素影響, $\pm 2^{°} C$ 至 $\pm 4^{°} C$ )	中 (受多因素影響, $\pm 2^{°} C$ 至 $\pm 4^{°} C$ )	中 (例如 $\pm 2^{°} C$ 至 $\pm 4^{°} C$ )	中 (例如 $\pm 1^{°} C$ 至 $\pm 2^{°} C$ )	中高 (取決于類(lèi)型和等級(jí))
EMI/RFI 抗擾度	極高	極高	極高	高 (傳感器本身)	高 (傳感器本身)	中低 (需特殊設(shè)計(jì))	低 (易受干擾)	低 (極易受干擾)
安裝復(fù)雜度	中 (光纖敷設(shè))	中 (光纖敷設(shè), 可能需應(yīng)變補(bǔ)償)	中高 (光纖敷設(shè), 系統(tǒng)調(diào)試)	低 (手持操作)	中高 (固定安裝, 對(duì)準(zhǔn)) ⁹	低 (傳感器粘貼/固定)	低 (傳感器粘貼/固定)	高 (大量布線)
每點(diǎn)成本 (相對(duì))	中高	中高	高 (系統(tǒng)成本, 但多點(diǎn)分?jǐn)偤罂赡芙档?	低 (設(shè)備成本高, 但可測(cè)多點(diǎn))	中高	中	中低	低
耐久性/壽命	長(zhǎng) (20年以上)	長(zhǎng)	長(zhǎng)	長(zhǎng) (設(shè)備本身)	中長(zhǎng)	中長(zhǎng) (無(wú)源傳感器)	短 (受電池壽命限制) ¹¹	中
連續(xù)在線監(jiān)測(cè)能力	是	是	是	否 (周期性)	是 (有限制)	是	是	是
與帶電部件直接接觸	是 (安全)	是 (安全)	否 (光纖本身作為傳感器)	否	否	是 (需考慮絕緣)	是 (需考慮絕緣)	否 (通常不直接接觸高壓)
主要優(yōu)點(diǎn)	安全, 精確, 抗擾, 耐用	多點(diǎn)復(fù)用, 抗擾	大范圍連續(xù)監(jiān)測(cè)	快速, 大面積掃描, 非接觸	非接觸, 連續(xù)監(jiān)測(cè)	安裝簡(jiǎn)便, 無(wú)線纜	安裝簡(jiǎn)便, 無(wú)線纜	技術(shù)成熟, 成本低 (單點(diǎn))
主要缺點(diǎn)	點(diǎn)式傳感, 初始成本可能較高	應(yīng)變交叉敏感, 成本	空間分辨率有限, 系統(tǒng)復(fù)雜	需視線, 受環(huán)境/發(fā)射率影響, 表面溫度	需視線, 受環(huán)境/發(fā)射率影響, 表面溫度	抗擾性/供電/通信距離是挑戰(zhàn) ⁹	電池壽命, 抗擾性	抗擾性差, 安全風(fēng)險(xiǎn), 布線復(fù)雜
主要開(kāi)關(guān)柜應(yīng)用區(qū)域	關(guān)鍵連接點(diǎn) (母線, 斷路器)	多點(diǎn)監(jiān)測(cè) (母線排, 電纜)	長(zhǎng)母線, 電纜溝/橋架, 開(kāi)關(guān)室環(huán)境	周期性巡檢 (外部, 通過(guò)IR窗口)	柜體表面, 開(kāi)放式設(shè)備	改造項(xiàng)目, 難布線處 (LV為主)	改造項(xiàng)目, 難布線處 (LV為主)	低壓輔助系統(tǒng), 控制柜環(huán)境

此表為用戶(hù)提供了一個(gè)清晰的概覽，幫助其根據(jù)具體需求（如對(duì)抗EMI能力、成本、安裝便捷性等）快速篩選合適的技術(shù)方案。

2. 開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)的最佳實(shí)踐建議

成功實(shí)施開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并不僅僅是選擇和安裝傳感器，更需要一套系統(tǒng)性的策略和方法。

A. 定義監(jiān)測(cè)策略 (連續(xù) vs. 周期性, 關(guān)鍵性分析)

當(dāng)前的技術(shù)趨勢(shì)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均指向?qū)﹃P(guān)鍵電氣設(shè)備采用連續(xù)熱監(jiān)測(cè)（CTM）。CTM能夠提供實(shí)時(shí)、不間斷的溫度數(shù)據(jù)，這對(duì)于捕捉瞬態(tài)熱異常和緩慢發(fā)展的故障至關(guān)重要，而這些都可能被周期性檢查所遺漏。在制定監(jiān)測(cè)策略時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行設(shè)備關(guān)鍵性分析，識(shí)別出那些一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致最嚴(yán)重后果（如安全事故、大面積停電、重大經(jīng)濟(jì)損失）的開(kāi)關(guān)柜及其內(nèi)部組件，這些關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先考慮部署CTM系統(tǒng)。對(duì)于非關(guān)鍵或易于接近的部件，可以輔以定期的紅外熱成像巡檢。

CTM的真正價(jià)值在于其為預(yù)測(cè)性維護(hù)（PdM）奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過(guò)連續(xù)收集溫度數(shù)據(jù)，并結(jié)合電流、電壓、環(huán)境溫濕度等其他運(yùn)行參數(shù)，可以進(jìn)行趨勢(shì)分析、異常檢測(cè)和故障模式識(shí)別。這使得維護(hù)工作從傳統(tǒng)的“定期維修”或“故障后維修”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盃顟B(tài)維修”或“預(yù)測(cè)性維修”，從而能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)潛在故障，優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃，減少不必要的停機(jī)，并最大限度地延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

B. 傳感器布置和安裝注意事項(xiàng)

傳感器的正確選擇和安裝是確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效性的前提。

安全性：傳感器及其安裝方式不得對(duì)開(kāi)關(guān)柜的絕緣性能和安全運(yùn)行構(gòu)成任何威脅。例如，光纖傳感器因其非導(dǎo)電性而本質(zhì)安全。
合規(guī)性：傳感器應(yīng)符合相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如提及的IEEE C37.20.3等開(kāi)關(guān)柜測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)附件的要求。
測(cè)點(diǎn)選擇：傳感器應(yīng)安裝在最能反映設(shè)備熱狀態(tài)的關(guān)鍵部位，通常是預(yù)期的最高溫點(diǎn)或最易發(fā)生過(guò)熱故障的連接點(diǎn)，如母線連接、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的觸頭、電纜終端等。
安裝方式：安裝應(yīng)牢固可靠，避免因振動(dòng)等原因?qū)е聜鞲衅魉蓜?dòng)或損壞。對(duì)于光纖傳感器，其柔韌性使其可以方便地安裝在狹小空間或不規(guī)則表面，甚至可以安裝在絕緣護(hù)套內(nèi)部，以更接近發(fā)熱源。

C. 與 SCADA, BMS 或預(yù)測(cè)性維護(hù)平臺(tái)集成

獲取的溫度數(shù)據(jù)如果不能方便地被運(yùn)維人員獲取和分析，其價(jià)值將大打折扣。因此，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備良好的集成能力，能夠與現(xiàn)有的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）、建筑管理系統(tǒng)（BMS）或?qū)ｉT(mén)的預(yù)測(cè)性維護(hù)平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接 ⁹。通過(guò)集成，可以實(shí)現(xiàn)：

集中監(jiān)控：在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上顯示所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)和狀態(tài)。
自動(dòng)報(bào)警：當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)閾值或出現(xiàn)異常變化趨勢(shì)時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知相關(guān)人員及時(shí)處理 ²⁶。
數(shù)據(jù)記錄與分析：長(zhǎng)期記錄溫度數(shù)據(jù)，為趨勢(shì)分析、故障診斷和維護(hù)決策提供依據(jù)。
遠(yuǎn)程訪問(wèn)：在某些情況下，允許授權(quán)人員遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)。

D. 基線數(shù)據(jù)和趨勢(shì)分析的重要性

僅僅依靠絕對(duì)溫度值來(lái)判斷設(shè)備狀態(tài)往往是不夠的，因?yàn)樵O(shè)備的正常工作溫度會(huì)隨負(fù)載大小和環(huán)境溫度的變化而波動(dòng)。建立設(shè)備在不同工況下的溫度基線數(shù)據(jù)，并進(jìn)行長(zhǎng)期的趨勢(shì)分析，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別異常發(fā)熱至關(guān)重要。

基線建立：在新設(shè)備投運(yùn)初期或設(shè)備狀態(tài)良好時(shí)，記錄其在不同負(fù)載水平和典型環(huán)境條件下的溫度分布，作為后續(xù)比較的基準(zhǔn)。
趨勢(shì)分析：通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)，觀察各測(cè)點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。緩慢上升的溫度趨勢(shì)可能預(yù)示著連接松動(dòng)、觸點(diǎn)老化等漸發(fā)性故障。
溫差分析 ( $Δ T$ )：比較三相之間的溫度差異、同一部件在不同時(shí)間（相同負(fù)載下）的溫度差異、以及部件溫度與環(huán)境溫度的差異，是判斷是否存在異常發(fā)熱的有效方法。例如，在相似負(fù)載下，某相溫度明顯高于其他兩相，或高于其歷史同期值，則可能存在問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)

光纖聯(lián)系