Hintergrund
Mit der Entwicklung der Energiewirtschaft steigen die Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anlagen stetig. Das drahtlose Temperaturüberwachungssystem von ACREL wurde speziell für Hochspannungsgeräte entwickelt. Diese Technologie sieht die Installation eines Temperatursensors mit integrierter Batterie oder eines Temperatursensors mittels Strommessung und eines drahtlosen Sendemoduls an jedem Messpunkt vor. Der Sensor sendet die Temperaturmessdaten periodisch drahtlos an die Empfangseinheit. Diese kann wiederum mit dem Netzwerk verbunden werden, um die Daten an die Masterstation weiterzuleiten und so die elektrische Temperaturüberwachung eines regionalen Systems zu ermöglichen.
Dieser Artikel stellt ein drahtloses Überwachungssystem vor, das in Umspannwerken in den Niederlanden eingesetzt wird.
Aktueller Status
Aufgrund technischer Beschränkungen konnten die oben genannten Probleme lange Zeit nicht durch Infrarotthermometer, Infrarotkameras, Temperaturmesskabel und herkömmliche punktuelle Temperaturmesssysteme gelöst werden. Diese Systeme ermöglichten jedoch keine Temperaturmessung an Schaltschränken, Leistungsschaltern, Anschlusspunkten und Kontakten. Aktuell werden in China hauptsächlich Infrarot-Punktmessgeräte und optische Faser-Temperaturmessgeräte zur Temperaturmessung in elektrischen Anlagen eingesetzt. Da die Online-Methode jedoch das Problem der Hochspannungsisolierung nicht löst, arbeiten elektrische Geräte mit begrenztem Platzangebot, wie z. B. Hochspannungsschalterkontakte, praktisch unüberwacht und bergen somit erhebliche Sicherheitsrisiken.
Projektübersicht
DigIoT ist ein Unternehmen im Bereich des elektrischen IoT und bietet IoT-Dienstleistungen für lokale Umspannwerke an. Kunden nutzen die drahtlosen Temperaturmessprodukte von Acrel, insbesondere den drahtlosen Temperatursensor Acrel ATE und den ATC-Empfänger. Die Temperaturmessung erfolgt in den Schaltanlagenkabeln, und die Datenübertragung zur Echtzeitüberwachung erfolgt über RS485 an die Systemplattform. So lassen sich Überhitzungsausfälle, Betriebsstörungen und Sicherheitsrisiken effektiv verhindern.
Einführung in drahtlose Temperaturüberwachungsgeräte
Das Online-Temperaturmessgerät von Acrel eignet sich zur Temperaturüberwachung von Hoch- und Niederspannungsschaltern, Leistungsschalterkontakten, Mittelsteckern von Hochspannungskabeln sowie Niederspannungs- und Hochstromgeräten. Es verhindert, dass durch Oxidation, Lockerung und andere Faktoren verursachte Kontakte während des Betriebs zu einem übermäßigen Kontaktwiderstand und einer übermäßigen Wärmeentwicklung führen, die ein Sicherheitsrisiko darstellen. Das Gerät liefert eine zeitnahe, kontinuierliche und genaue Rückmeldung über seinen Betriebszustand und gewährleistet so seine Sicherheit.
3.1 Drahtloses Temperaturmessschema
1. Temperaturmessgerät
1) Temperatursensor
a. Batteriebetriebener drahtloser Temperatursensor
Ein im Heizbereich installierter Sensor erfasst die Temperatur und überträgt sie drahtlos.
Derzeit gibt es vier Arten von drahtlosen Temperatursensoren:
| Name | Form | Parameteranweisung | Installation |
| ATE100M | 32,4 x 32,4 x 16 mm (Länge x Breite x Höhe, Öffnung); -50 °C bis +125 °C, Genauigkeitsklasse ±1 °C, batteriebetrieben, Lebensdauer ≥5 Jahre; 470 MHz, Reichweite 150 m. | Magnetische Absorptionsfixierung | |
| ATE100 | 62,4*32,4*16mm,φ13,5mm( Länge*Breite*Höhe, Öffnung);-50℃~+125℃, Genauigkeitsklasse ±1℃, batteriebetrieben, Lebensdauer ≥5 Jahre; 470MHz, Reichweite 150m. | Schraubbefestigung | |
| ATE200 | 35*35*17mm, L=330mm (Länge*Breite*Höhe, Gürtel);-50℃~+125℃, Genauigkeitsklasse ±1℃, batteriebetrieben, Lebensdauer ≥5 Jahre; 470MHz, Reichweite 150m. | Riemenbindung | |
| ATE100P | 62,4 × 32,4 × 16 mm, φ 13,5 mm (Länge × Breite × Höhe, Öffnung); -50 °C bis +125 °C, Genauigkeitsklasse ±0,5 °C, batteriebetrieben, Lebensdauer ≥ 5 Jahre; 470 MHz, Reichweite 150 m. Schutzart IP68 | Außenbolzenbefestigung | |
| ATE200P | 35 × 35 × 17 mm, L = 330 mm (Länge × Breite × Höhe, Gürtel); -50 °C bis +125 °C, Genauigkeitsklasse ±0,5 °C, batteriebetrieben, Lebensdauer ≥ 5 Jahre; 470 MHz, Reichweite 150 m. Schutzart IP68 | Outdoor-Gurtbindung |
b. CT-Induktions-Funk-Temperatursensor
Ein Sensor wird an einer Hochstromquelle wie einem Leitungsschutzschalterkontakt, einer Stromschiene oder einem Kabelüberlappungskontakt installiert, um die Temperatur zu erfassen und drahtlos zu übertragen.
Derzeit gibt es zwei drahtlose Temperatursensoren:
| Name | Form | Parameteranweisung | Installation |
| ATE300 | 73*33,5*16 mm (Länge*Breite*Höhe); Stromwandler, Anlaufstrom ≥5 A; 470 MHz, Öffnungsdistanz 150 m. | Mit einem Zugband fixiertes Aluminiumblech und angetrieben | |
| ATE400 | 25,82*20,42*12,8 mm (Länge*Breite*Höhe); -50℃~+125℃, Genauigkeitsklasse ±1℃, Stromwandler mit elektrischer Induktion, Anlaufstrom ≥5 A; 470 MHz, Reichweite 150 m. | Aluminiumblech befestigt und angetrieben |
2) Empfangs-/Anzeigeeinheit
a. Empfangseinheit
| Name | Form | Parameteranweisung | Installation |
| ATC450-C | 65*45*28mm (Länge*Breite*Höhe); DC24V Stromversorgung; RS485 Schnittstelle zum Empfangen von 60 drahtlosen ATE400 Temperatursensoren; Modbus-Protokoll. | 35-mm-DIN-Schienenschrauben befestigt (φ4,36mm) | |
| ATC600 | 90 x 90 x 38 mm (Länge x Breite x Höhe); AC/DC 85–265 V Stromversorgung; 1-Kanal-Uplink RS485, kann 240 ATE-Funktemperatursensoren empfangen, einschließlich ATE100/ATE100M/ATE200/ATE400/ATE100P/ATE200P; Modbus-Protokoll. | 35-mm-DIN-Schiene |
b. Anzeigeeinheit
| Name | Form | Parameteranweisung | Installation |
| ARTM-Pn | Panel 96*96*17 mm, Tiefe 65 mm, Öffnung 92*92 mm, Stromversorgung AC85-265V oder DC100-300V; mit RS485-Schnittstelle; kann 60 drahtlose ATE-Temperatursensoren empfangen, einschließlich ATE100M/100/200/400/ATE100P/ATE200P (passend zu ATC450); Modbus-Protokoll. | Einbau eines integrierten Bedienfelds | |
| ASD300/320 | Panel 237,5 x 177,5 x 15,3 mm, Tiefe 67 mm, Öffnung 220 x 165 mm; Stromversorgung AC 85–265 V oder DC 100–300 V; RS485-Schnittstelle; kann 12 drahtlose Temperatursensoren empfangen, darunter ATE100M/100/200/400 (passend zu ATC450); Modbus-Protokoll. | Einbau eines integrierten Bedienfelds | |
| ATP007 | Panel 226,5*163*6 mm, Tiefe 70 mm; Loch 215*152 mm; DC24V Stromversorgung; 1 Kanal Uplink RS485 Schnittstelle, 1 Kanal Downlink RS485; kann 4 ATC450-C oder 1 ATC600 aufnehmen. | Einbau eines integrierten Bedienfelds | |
| ARTM-8 | Frontplatte 96 × 96 × 12,5 mm, Tiefe 70 mm, Öffnung 88 × 88 mm; RS485-Schnittstelle, Anschluss von bis zu 8 Kanälen eines Temperatursensors möglich; Modbus-Standard | Einbau eines integrierten Bedienfelds | |
| Acrel-2000T/A | Die Abmessungen des Schranks betragen 480/420/200 mm; Stromversorgung: DC 220 V; Uplink: 1 Kanal RS485, Downlink: ein Ethernet-Port; Anschlussmöglichkeiten: 4 Sätze ATC450-C oder 1 Satz ATC600. | Wandmontage | |
| Acrel-2000T/B | Die Abmessungen des Gehäuses betragen 480/420/200 mm; Hardware: 4 GB Arbeitsspeicher, 128 GB Festplatte, Ethernet-Anschluss; Display: 12 Zoll, Auflösung 800/600; Betriebssystem: Windows 7; Datenbanksystem: Microsoft SQL Server 2008 R2; E/A-Schnittstellen: 2x GLAN, 4x USB, 6x COM; Optionale Webplattform/App-Server | Wandmontage |
3.2 Struktur
3.3 Typische Lösung
Typische Anwendung
