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開關(guān)柜溫度監(jiān)測裝置行業(yè)標準指南2025版

2025年5月8日 分類:新聞資訊

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1. 開關(guān)柜溫度監(jiān)測相關(guān)行業(yè)標準和指南

在開關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、選型和應(yīng)用過程中,遵循相關(guān)的行業(yè)標準和指南至關(guān)重要。這些標準不僅規(guī)范了設(shè)備的熱性能要求,也為監(jiān)測方法的實施提供了指導(dǎo)。

A. IEEE 標準概述 (e.g., IEEE C37.20.3, P2969 CTM)

  • IEEE C37系列標準:IEEE C37系列標準是關(guān)于開關(guān)設(shè)備的重要規(guī)范。例如,IEEE C37.20.3 涉及金屬封閉開關(guān)柜的測試標準,其中可能包含對傳感器等附件的要求。IEEE C37.20.9 針對額定電壓1 kV至52 kV采用氣體絕緣系統(tǒng)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備,而IEEE C37.20.7 則與開關(guān)設(shè)備的抗電弧測試相關(guān) 40。這些標準共同構(gòu)成了開關(guān)柜設(shè)計和性能驗證的基礎(chǔ)。
  • IEEE P2969:《IEEE P2969 – 開關(guān)柜和電機控制中心(最高52 kV)連續(xù)熱監(jiān)測指南》是一項正在制定的重要標準,旨在為連續(xù)熱監(jiān)測(CTM)的應(yīng)用提供指導(dǎo)。
    • 范圍:該指南描述了對配電設(shè)備進行連續(xù)熱監(jiān)測的方法,以優(yōu)化系統(tǒng)可靠性并提升安全維護實踐。
    • 目的:幫助用戶和設(shè)施設(shè)計者規(guī)范和選擇適用于其開關(guān)柜和電機控制中心的CTM系統(tǒng),獲取所需的性能數(shù)據(jù)以提高系統(tǒng)可靠性、改進維護實踐,并作為傳統(tǒng)周期性紅外熱成像檢查的補充或替代。
    • 關(guān)鍵方面:該指南涉及用于連續(xù)監(jiān)測設(shè)備和接線連接溫度的組件和附件的應(yīng)用,強調(diào)從勞動密集型維護向自動化數(shù)據(jù)采集的轉(zhuǎn)變,并關(guān)注捕獲熱圖像等實踐。

IEEE P2969標準的制定,標志著行業(yè)對連續(xù)監(jiān)測技術(shù)價值的正式認可,并預(yù)示著其應(yīng)用的進一步普及。該標準旨在規(guī)范CTM的實施方法,為用戶提供一個通用的框架和最佳實踐,從而增強他們采用這些解決方案的信心。這表明CTM技術(shù)正日趨成熟,并逐漸成為主動性維護策略的核心組成部分。

B. IEC 標準概述 (e.g., IEC 61439 LV 熱限制)

  • IEC 61439系列 (低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備組件):該系列標準詳細規(guī)定了低壓開關(guān)柜的設(shè)計驗證要求,其中包括嚴格的溫升驗證。標準設(shè)定了不同部件在額定電流下的允許最高溫度限值(例如,在 環(huán)境溫度參考下,裸銅母線的允許溫度為 ,絕緣導(dǎo)體的允許溫度為 ),并強調(diào)了熱穩(wěn)定性和可靠性的重要性。
  • IEC 62271-200 (中壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備):該標準與IEEE C37.20.9在熱特性方面有所對比。例如,IEC 62271-200 要求的最大溫升為 ,而IEEE標準則要求更低的 溫升,這意味著符合IEEE標準的設(shè)備在熱性能上要求更為嚴格。

這些IEC標準為開關(guān)柜的熱性能設(shè)計和測試提供了基準,從而間接指出了溫度監(jiān)測的必要性和監(jiān)測限值的參考。

C. NFPA 70B 熱檢查建議

NFPA 70B《電氣設(shè)備維護標準》在美國乃至全球的電氣維護實踐中具有重要影響。該標準:

  • 推薦將紅外熱成像作為檢查電氣連接和終端的基本程序。
  • 定義了紅外檢查的規(guī)程,包括:定期監(jiān)測電氣連接和組件;及早識別熱異常以防止系統(tǒng)故障;記錄檢查結(jié)果以進行趨勢分析;根據(jù)溫差采取糾正措施。
  • 認可連續(xù)熱監(jiān)測(CTM)作為傳統(tǒng)周期性紅外檢查的一種先進替代方案,CTM能夠提供24/7的全天候監(jiān)測,滿足NFPA 70B的要求。

NFPA 70B對CTM的接納,進一步驗證了這種主動監(jiān)測方法的有效性和價值。

D. NEMA 指南 (如適用)

美國國家電氣制造商協(xié)會(NEMA)的標準主要定義了電氣設(shè)備(包括開關(guān)柜)的外殼類型、結(jié)構(gòu)和性能標準,例如防護等級以適應(yīng)不同的環(huán)境條件。例如,NEMA Type 1 指室內(nèi)用外殼,NEMA Type 3R 指戶外防雨型外殼。雖然NEMA標準本身不直接規(guī)定溫度監(jiān)測的具體方法,但開關(guān)柜的外殼類型會影響其內(nèi)部的環(huán)境條件和可接近性,從而間接影響監(jiān)測方案的選擇。在提供的資料中,未發(fā)現(xiàn)類似IEEE P2969或NFPA 70B中關(guān)于紅外檢查那樣專門針對溫度監(jiān)測方法的NEMA標準。然而,一些制造商的產(chǎn)品(如Grace Technologies的HSM)會符合NEMA相關(guān)的外殼或工業(yè)應(yīng)用要求。

2. 開關(guān)柜測溫的2026年趨勢和2027年未來展望

開關(guān)柜溫度監(jiān)測技術(shù)正隨著相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步而不斷發(fā)展,呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的趨勢。

A. 傳感器技術(shù)的進步 (例如, 更節(jié)能、更小、更堅固)

傳感器技術(shù)本身在持續(xù)進步,致力于開發(fā)更節(jié)能、體積更小、更堅固耐用的傳感器產(chǎn)品。對于無線溫度傳感器,低功耗設(shè)計有助于延長電池壽命或?qū)崿F(xiàn)無源工作;更小的傳感器尺寸便于集成到緊湊的開關(guān)柜空間內(nèi);而更高的堅固性和環(huán)境耐受性則能確保傳感器在開關(guān)柜內(nèi)部的惡劣條件下長期可靠運行。這些進步將進一步擴大溫度監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用范圍和經(jīng)濟性。

B. 人工智能、機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析在預(yù)測性維護中的作用

人工智能(AI)、機器學(xué)習(xí)(ML)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用,正在深刻改變開關(guān)柜的維護模式。通過收集海量的溫度數(shù)據(jù),并結(jié)合電流、電壓、振動、局部放電、環(huán)境參數(shù)等多源信息,AI/ML算法能夠:

  • 識別復(fù)雜模式:發(fā)現(xiàn)人眼難以察覺的早期故障特征和異常模式。
  • 精確預(yù)測故障:基于歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù),更準確地預(yù)測設(shè)備可能發(fā)生故障的時間和類型。
  • 優(yōu)化維護決策:從基于固定周期的預(yù)防性維護轉(zhuǎn)向基于實際狀態(tài)和預(yù)測結(jié)果的預(yù)測性維護,避免不必要的維護,減少停機時間,并延長設(shè)備壽命。
  • 自動診斷:先進的算法和機器學(xué)習(xí)模型可以實現(xiàn)故障的自動檢測和初步診斷,為運維人員提供決策支持。

C. 物聯(lián)網(wǎng)和云平臺集成用于遠程監(jiān)控和診斷

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)使得將海量傳感器數(shù)據(jù)無縫傳輸?shù)皆破脚_成為可能,極大地增強了遠程監(jiān)控和診斷的能力。

  • 遠程實時監(jiān)控:運維人員可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)訪問開關(guān)柜的運行狀態(tài)和溫度數(shù)據(jù)。
  • 集中式數(shù)據(jù)管理與分析:云平臺提供了強大的數(shù)據(jù)存儲、處理和分析能力,便于進行大規(guī)模數(shù)據(jù)分析和趨勢預(yù)測。
  • 便捷的數(shù)據(jù)共享與協(xié)作:不同部門或地區(qū)的專家可以方便地共享數(shù)據(jù),進行遠程會診和協(xié)作。

D. 具有嵌入式 CTM 的“智能開關(guān)柜”的發(fā)展

未來的開關(guān)柜將不僅僅是簡單的電氣通斷設(shè)備,而是具備內(nèi)置感知、通信和智能決策能力的“智能開關(guān)柜。連續(xù)熱監(jiān)測(CTM)系統(tǒng)將作為標準或常用選項被嵌入到開關(guān)柜設(shè)計中,成為其固有功能的一部分。這些智能開關(guān)柜能夠主動監(jiān)測自身狀態(tài),并將數(shù)據(jù)實時上傳到智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)或用戶側(cè)的能源管理平臺,實現(xiàn)與更廣泛的電力系統(tǒng)和工業(yè)自動化系統(tǒng)的深度融合。

這些新興趨勢并非孤立發(fā)展,而是相互促進、融合共通,共同構(gòu)建一個全面的資產(chǎn)性能管理生態(tài)系統(tǒng)。先進的傳感器提供原始數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)和云平臺負責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸與存儲,人工智能和機器學(xué)習(xí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有洞察力的信息和可執(zhí)行的建議,而智能開關(guān)柜則將這些能力內(nèi)化為設(shè)備的基本屬性 29。這意味著未來的開關(guān)柜溫度監(jiān)測將更多地表現(xiàn)為集成化的解決方案,成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的一部分,旨在提升電網(wǎng)的可靠性、運行效率和維護水平。同時,隨著設(shè)備連接性的增強,這些系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題也日益凸顯,成為需要重點關(guān)注的領(lǐng)域。這也對運維人員的技能提出了新的要求,需要他們掌握數(shù)據(jù)分析和信息技術(shù)與運營技術(shù)(IT/OT)融合的相關(guān)知識。

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