O que é um sistema de medição de temperatura por fibra óptica?
A sistema de medição de temperatura por fibra óptica é uma solução completa de monitoramento de temperatura que utiliza sondas ópticas de temperatura e um transmissor de processamento de sinal para medir a temperatura em um ou vários pontos. É utilizada principalmente em ambientes elétricos e industriais onde a alta tensão, a interferência eletromagnética, o espaço de instalação reduzido ou a segurança do isolamento tornam os sensores elétricos de temperatura convencionais menos adequados.
O sistema não se limita a um único tipo de equipamento. Ele pode ser configurado para gabinetes de distribuição de energia, enrolamentos de transformadores, juntas de barramentos, terminais de cabos, enrolamentos de geradores, unidades de circuito em anel, gabinetes GIS, equipamentos de aquecimento industrial, equipamentos de semicondutores e outras aplicações que exijam dados de temperatura estáveis em pontos de medição de difícil acesso.
Posicionamento do sistema
Este produto é adequado para projetos que exigem monitoramento de temperatura em alta tensão, medição de temperatura multicanal, monitoramento de pontos quentes em contatos elétricos, monitoramento da temperatura dos enrolamentos de transformadores, monitoramento da temperatura de barramentos, monitoramento da temperatura de terminais de cabos ou sensoriamento óptico de temperatura industrial.
Principais áreas de aplicação
| Área de aplicação | Pontos de medição típicos | Objetivo do sistema |
|---|---|---|
| Monitoramento da temperatura de painéis de distribuição | Contatos de disjuntores, juntas de barramento, terminais de cabos, seccionadores | Detectar superaquecimento local em gabinetes de média e alta tensão |
| Monitoramento da temperatura do transformador | Bobinas de transformadores do tipo seco, enrolamentos de transformadores imersos em óleo, pontos quentes internos | Monitorar a temperatura do enrolamento e as condições de pontos quentes |
| Monitoramento da temperatura das barras coletoras | Juntas de barras de cobre, conexões aparafusadas, pontos de contato de alta corrente | Identificar o aumento de temperatura causado pela resistência de contato |
| Monitoramento de terminais de cabos | Cabeças de cabo, conectores de cabo, juntas de cabo, pontos de terminação | Monitore pontos críticos de conexão de cabos em espaços compactos |
| Monitoramento da Unidade Principal do Anel | Conexões tipo RMU, conectores de cabo, áreas de conexão isoladas | Fornecer dados de temperatura locais para equipamentos compactos de distribuição |
| Monitoramento de gabinetes por SIG | Posições selecionadas nos gabinetes, gabinetes de apoio, pontos de conexão internos | Medir a temperatura em posições dentro de gabinetes isolados ou sensíveis a interferências eletromagnéticas (EMI) |
| Monitoramento de geradores e motores | Estator, enrolamento, anel coletor, posições selecionadas de pontos quentes | Medir a temperatura em ambientes com forte campo eletromagnético |
| Monitoramento de equipamentos industriais | Área de aquecimento, ponto isolado, posição de medição remota, ponto quente do processo | Oferece medição estável de temperatura em ambientes industriais adversos |
Soluções setoriais
Solução de distribuição de energia
No caso de quadros de comando, unidades de circuito em anel e gabinetes de distribuição, o sistema pode monitorar contatos, terminais de cabos e juntas de barramentos. Isso ajuda os operadores a identificar aumentos anormais de temperatura antes que eles evoluam para o envelhecimento do isolamento, falha nos conectores ou desligamento do equipamento.
Solução para monitoramento da temperatura de transformadores
Para transformadores do tipo seco e imersos em óleo, o sistema pode ser configurado para medição da temperatura dos enrolamentos, monitoramento de pontos quentes internos ou monitoramento térmico multiponto. É adequado para fabricantes de transformadores, subestações e usuários industriais que precisam de dados diretos de temperatura em pontos-chave de monitoramento térmico.
Solução para geradores e motores
No caso de máquinas rotativas e ambientes com forte campo eletromagnético, a medição óptica de temperatura pode ser utilizada quando os sensores elétricos podem ser afetados por interferências. O sistema pode ser configurado para o estator, os enrolamentos ou pontos específicos de elevação de temperatura.
Solução para Processos Industriais
No caso de equipamentos industriais, o sistema pode ser utilizado quando o ponto de medição for remoto, isolado eletricamente, de difícil acesso ou afetado por campos eletromagnéticos. A estrutura da sonda, o comprimento da fibra e o método de saída podem ser selecionados de acordo com o ambiente do projeto.
Solução de integração de equipamentos OEM
Para fabricantes de equipamentos, o sistema pode ser integrado a gabinetes, painéis de controle, dispositivos de monitoramento ou equipamentos personalizados. A quantidade de canais, a estrutura do transmissor, a interface de saída e o tipo de sonda podem ser selecionados de acordo com o projeto final do equipamento.
Componentes do sistema
| Componente | Função | Instalação típica |
|---|---|---|
| Sonda óptica de temperatura | Mede a temperatura no ponto alvo | Ponto de contato, enrolamento, junção de barramento, terminal de cabo ou ponto de aquecimento |
| Cabo de fibra óptica | Transmite sinais ópticos entre a sonda e o transmissor | Dentro de um gabinete, transformador, compartimento de cabos ou caixa de equipamentos |
| Transmissor de temperatura | Processa o sinal óptico e o converte em dados de temperatura | Painel, gabinete, trilho DIN, caixa de controle ou caixa para dispositivos OEM |
| Unidade de exibição | Exibe a temperatura em tempo real e o status do alarme | Painel de gabinete, painel do operador local ou interface de monitoramento |
| Saída de alarme | Emite um sinal de aviso ou de proteção | Controle de refrigeração, relé de alarme, circuito de proteção ou sistema de alerta do painel |
| Interface de comunicação | Transfere dados para sistemas de monitoramento externos | PLC, SCADA, DCS, plataforma de monitoramento ou sistema local de aquisição de dados |
Especificações Técnicas
| Item da especificação | Configuração padrão / opcional |
|---|---|
| Nome do produto | Sistema de medição de temperatura por fibra óptica |
| Tipo de medição | Medição óptica de temperatura do tipo pontual |
| Faixa de temperatura | -40 °C a +240 °C; faixa mais ampla personalizável |
| Precisão | Padrão de ±1 °C; precisão superior personalizável |
| Resolução | 0,1 °C |
| Quantidade de canais | De 1 a 64 canais, personalizável |
| Tipo de sonda | Padrão, compacto, de montagem em superfície, blindado, com enrolamento integrado ou personalizado |
| Tipo de fibra | Fibra óptica de quartzo |
| Comprimento da fibra | Personalizável de acordo com as necessidades do projeto |
| Diâmetro da sonda | 2,5 mm (padrão); tamanhos menores podem ser personalizados |
| Opção de sonda de alta tensão | Sonda da classe de 100 kV disponível |
| Fonte de alimentação | CA/CC 220 V; outras opções de entrada, dependendo da configuração do dispositivo |
| Interface de comunicação | RS485, interface de comunicação Modbus |
| Saída analógica | Saída opcional de 4-20 mA |
| Configuração do transmissor | Configuração multicanal de 1 a 8 canais, de 9 a 16 canais ou personalizada |
| Método de instalação | Instalação em painel, em gabinete, em trilho DIN ou específica para o projeto |
| Aplicações típicas | Aparelhagem de distribuição, transformador, barramento, terminal de cabo, RMU, GIS, gerador, motor e equipamentos industriais |
Opções de configuração do transmissor
| Configuração | Cenário adequado | Foco do aplicativo |
|---|---|---|
| Transmissor de 1 a 8 canais | Gabinete único, quadro de distribuição pequeno, pontos de medição limitados | Monitoramento compacto e instalação simples no painel |
| Transmissor de 9 a 16 canais | Transformador, conjunto de comutação, RMU ou equipamento de média potência | Monitoramento de temperatura em vários pontos |
| Sistema multimódulo | Grupo de equipamentos de grande porte, sistema com vários gabinetes ou projeto em nível de fábrica | Rede de monitoramento expansível |
| Instrumento de exibição | Painel frontal do gabinete ou interface de operação local | Exibição em tempo real e gerenciamento de alarmes |
| Módulo OEM | Fabricante de equipamentos ou produto de monitoramento integrado | Função integrada de medição óptica de temperatura |
Correspondência de soluções por tipo de equipamento
| Tipo de equipamento | Posição recomendada da sonda | Foco na configuração recomendada |
|---|---|---|
| Aparelhagem de média tensão | Contatos, juntas de barramento, terminais de cabo | Sondas compactas, visor local, saída de alarme |
| Transformador imerso em óleo | Ponto crítico de enrolamento, área de suporte interna, área de chumbo | Sonda isolada, estrutura compatível com óleo, monitoramento multiponto |
| Transformador do tipo seco | Ponto quente da bobina, superfície do enrolamento, ponto térmico interno | Sonda instalada no enrolamento e transmissor de gabinete |
| Sistema de barramentos | Junta de barra de cobre, conexão aparafusada, contato para alta corrente | Sonda de montagem superficial e configuração do limite de alarme |
| Compartimento de terminais de cabos | Cabeça de cabo, conector, ponto de terminação | Sonda compacta e roteamento de fibra em espaços estreitos |
| Gerador ou motor | Estator, enrolamento, posição selecionada do ponto quente | Saída para medição imune a interferências eletromagnéticas (EMI) e monitoramento remoto |
| Equipamentos industriais | Ponto isolado, área de aquecimento, ponto quente remoto | Integração personalizada de sondas e comunicação |
Arquitetura do sistema
Camada de detecção
A camada de detecção inclui sondas ópticas de temperatura instaladas em pontos críticos de temperatura. A estrutura da sonda é selecionada de acordo com o tipo de equipamento, o espaço de instalação e o ponto de risco térmico.
Camada de Transmissão
A fibra óptica conecta o ponto de medição ao transmissor. Ela permite que o ponto de medição permaneça eletricamente isolado, enquanto o transmissor fica instalado em um local de fácil acesso.
Camada de processamento
O transmissor processa sinais de temperatura, gerencia dados de canal e fornece saídas de alarme ou comunicação de acordo com a configuração do sistema.
Camada de saída
O sistema pode fornecer exibição local, alarme de retransmissão, saída analógica ou comunicação digital para diferentes arquiteturas de monitoramento.
Camada de integração
Os dados de temperatura podem ser conectados a visores de gabinete, PLC, SCADA, DCS ou sistemas de monitoramento de ativos de nível superior, dependendo do projeto.
Principais benefícios do sistema
Ampla cobertura de aplicações
Uma única plataforma de sistema pode ser adaptada para distribuição de energia, monitoramento de transformadores, máquinas rotativas, sistemas de cabos e monitoramento de temperatura industrial.
Adequado para ambientes de alta tensão
A detecção óptica permite a medição de temperatura em locais onde os sensores elétricos podem exigir um projeto complexo de isolamento.
Alta resistência à interferência eletromagnética
O trajeto do sinal óptico é adequado para subestações, gabinetes, transformadores, geradores e outros ambientes com campos eletromagnéticos intensos.
Configuração flexível de canais
O sistema pode ser configurado desde um pequeno número de pontos de medição até projetos maiores de monitoramento multiponto.
Seleção de sondas com base no projeto
Diferentes estruturas de sondas podem ser adaptadas a diferentes equipamentos, incluindo sondas de montagem superficial, compactas, blindadas e instaladas em enrolamentos.
Integração fácil de dados
O sistema pode fornecer saídas de alarme e comunicação para monitoramento local, monitoramento remoto e proteção dos equipamentos.
Como escolher o sistema de medição de temperatura por fibra óptica adequado
Confirme o setor e o equipamento
Identifique se o sistema é utilizado para distribuição de energia, fabricação de transformadores, monitoramento de subestações, equipamentos industriais, máquinas rotativas ou integração com fabricantes de equipamentos originais (OEM).
Confirme os pontos de medição
Defina o número e a localização dos pontos de medição, tais como contatos, enrolamentos, juntas de barramentos, terminais de cabos ou pontos críticos da máquina.
Confirmar o tipo de sonda
Selecione a estrutura da sonda de acordo com a proteção mecânica, os requisitos de isolamento, o espaço de instalação e o método de contato.
Confirmar quantidade por canal
Escolha a configuração do transmissor de acordo com o número de pontos de temperatura e as necessidades futuras de expansão.
Confirmar requisito de saída
Decida se o projeto requer display local, saída de alarme, sinal analógico, Modbus RS485 ou conexão a uma plataforma de monitoramento.
Confirmar o método de instalação
Verifique se o transmissor será instalado em um painel, dentro de um gabinete, em um trilho DIN ou dentro do invólucro de um dispositivo OEM.
Informações recomendadas para a seleção do sistema
| Informações obrigatórias | Exemplo |
|---|---|
| Setor | Distribuição de energia, transformadores, geradores, equipamentos industriais, integração OEM |
| Tipo de equipamento | Aparelhagem elétrica, transformador, barra coletora, terminal de cabo, RMU, GIS, gerador ou motor |
| Ponto de medição | Contato, enrolamento, junção de barramento, terminal de cabo, plugue, estator ou ponto de superaquecimento na superfície |
| Número de pontos | Um ponto, 3 pontos, 6 pontos, 9 pontos, 16 pontos ou personalizado |
| Estrutura da sonda | Padrão, compacto, de montagem em superfície, blindado, com enrolamento integrado ou personalizado |
| Localização do transmissor | Painel, gabinete, caixa de controle, sala de equipamentos ou caixa de proteção para dispositivos OEM |
| Requisito de saída | Visor, alarme por relé, Modbus RS485, 4-20 mA ou conexão com plataforma de monitoramento |
| Ambiente operacional | Alta tensão, forte interferência eletromagnética (EMI), ambiente com óleo, gabinete com espaço reduzido ou instalação industrial |
Perguntas frequentes
O que é um sistema de medição de temperatura por fibra óptica?
Trata-se de um sistema de monitoramento de temperatura que utiliza sondas ópticas e um transmissor para medir um ou vários pontos de temperatura em equipamentos elétricos ou industriais.
Onde esse sistema pode ser utilizado?
Pode ser utilizado em quadros de distribuição, transformadores, barramentos, terminais de cabos, unidades de circuito em anel, gabinetes GIS, geradores, motores e equipamentos industriais.
Qual é a diferença entre o sistema e uma sonda sensora?
A sonda do sensor mede o ponto-alvo. O sistema inclui sondas, transmissor, interface de saída, função de alarme e integração de comunicação.
O sistema é compatível com monitoramento multiponto?
Sim. O sistema pode ser configurado com diferentes canais de transmissão, de acordo com o número de pontos de medição.
É possível utilizar diferentes tipos de sondas em um mesmo projeto?
Sim. É possível selecionar diferentes estruturas de sonda para diferentes posições de medição dentro do mesmo projeto.
O sistema é adequado para gabinetes de alta tensão?
Sim. A medição óptica de temperatura é adequada para gabinetes de alta tensão, pois o ponto de medição pode permanecer isolado eletricamente.
Ele pode ser usado para monitoramento de transformadores?
Sim. Ele pode ser configurado para bobinas de transformadores do tipo seco, pontos quentes internos de transformadores imersos em óleo e monitoramento da temperatura dos enrolamentos de transformadores.
É possível conectá-lo a um sistema SCADA ou a um PLC?
Sim. Com uma configuração de comunicação adequada, os dados de temperatura podem ser conectados a sistemas SCADA, PLC, DCS ou outros sistemas de monitoramento.
Ele pode fornecer uma saída de alarme?
Sim. A saída de alarme pode ser configurada de acordo com o dispositivo de monitoramento e os requisitos do projeto.
Quais informações são necessárias antes da seleção?
Normalmente, são necessárias informações como o tipo de equipamento, a quantidade de pontos de medição, a estrutura da sonda, a localização do transmissor, os requisitos de saída e o ambiente operacional.
Sistema de medição de temperatura por fibra óptica para equipamentos industriais e de energia
O sistema de medição de temperatura por fibra óptica oferece monitoramento multiponto de temperatura para aplicações em distribuição de energia, transformadores, barramentos, terminais de cabos, geradores, motores e equipamentos industriais. Com seleção flexível de sondas, configuração de canais, saída de alarme e integração de comunicação, ele é adequado para projetos que exigem dados de temperatura estáveis em pontos de medição de alta tensão, sensíveis à interferência eletromagnética (EMI) ou de difícil acesso.
