بارق - آشنایی با انواع سنسورهای مورد استفاده در صنعت برق

سنسورهای ولتاژ:

سنسورهای ولتاژ که به ولت متر نیز معروف هستند، اجزای اساسی در سیستم های الکتریکی هستند که وظیفه اندازه گیری اختلاف پتانسیل را بر عهده دارند. آن‌ها از اصولی مانند القای الکترومغناطیسی یا تقسیم‌کننده‌های ولتاژ برای تشخیص و کمیت دقیق سطوح ولتاژ استفاده می‌کنند. سنسورهای ولتاژ کاربردهای گسترده ای در شبکه های توزیع برق، تجهیزات الکتریکی و سیستم های انرژی تجدیدپذیر پیدا می کنند. به عنوان مثال، در سیستم‌های مانیتورینگ شبکه، حسگرهای ولتاژ، شرکت‌ها را قادر می‌سازند تا پایداری شبکه را نظارت کنند، کاهش یا نوسانات ولتاژ را تشخیص دهند و از تنظیم مناسب ولتاژ برای برآورده کردن خواسته‌های مصرف‌کننده اطمینان حاصل کنند. علاوه بر این، سنسورهای ولتاژ با نظارت بر ولتاژ خروجی از پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی، نقش مهمی در کاربردهای انرژی تجدیدپذیر ایفا می‌کنند و تبدیل انرژی کارآمد و ادغام در شبکه را تسهیل می‌کنند.

سنسورهای اندازه گیری جریان الکتریکی:

سنسورهای جریان برای اندازه گیری جریان الکتریکی در یک مدار ضروری هستند. آنها از تکنیک های مختلفی از جمله اثر هال، القای الکترومغناطیسی و پیکربندی مقاومت شانت برای اندازه گیری دقیق سطوح جریان استفاده می کنند. سنسورهای فعلی در کاربردهای بی‌شماری، از تولید و توزیع برق گرفته تا اتوماسیون صنعتی و سیستم‌های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، در پست‌های برق، سنسورهای جریان، شرکت‌ها را قادر می‌سازند تا بر جریان بار نظارت کنند، شرایط اضافه جریان را تشخیص دهند و از خرابی یا خاموشی تجهیزات جلوگیری کنند. به طور مشابه، در زیرساخت شارژ خودروهای الکتریکی، حسگرهای جریان با نظارت بر جریان های شارژ، تشخیص عیوب و اجرای اقدامات حفاظتی برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد یا آسیب رساندن به باتری خودرو، شارژ ایمن و کارآمد را تضمین می کنند.

سنسورهای دما:

سنسورهای دما نقش مهمی در نظارت بر شرایط حرارتی اجزای الکتریکی، هادی ها و تجهیزات دارند. آنها از اصولی مانند آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTD)، ترموکوپل ها و سنسورهای مبتنی بر نیمه هادی برای اندازه گیری دقیق تغییرات دما استفاده می کنند. سنسورهای دما کاربردهای گسترده ای در ترانسفورماتورهای قدرت، قطع کننده های مدار، سیم پیچی موتور و دستگاه های الکترونیکی پیدا می کنند. به عنوان مثال، در ترانسفورماتورهای قدرت، سنسورهای دما در داخل عایق سیم پیچی تعبیه شده اند تا نقاط داغ را کنترل کنند و از خرابی عایق جلوگیری کنند، در نتیجه قابلیت اطمینان و طول عمر ترانسفورماتور را تضمین می کنند. به همین ترتیب، در سیستم‌های کنترل موتور صنعتی، سنسورهای دما با نظارت بر دمای سیم‌پیچ و راه‌اندازی مکانیسم‌های خنک‌کننده یا خاموش شدن در صورت تجاوز از آستانه‌های از پیش تعریف‌شده، از گرمای بیش از حد موتور محافظت می‌کنند.

سنسورهای فشار:

سنسورهای فشار در نظارت بر سطوح فشار داخلی در تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها، قطع کننده های مدار و تابلو برق نقش مهمی دارند. آن‌ها از فناوری‌هایی مانند سنسورهای پیزوالکتریک، خازنی، و سنسور کرنش سنج برای اندازه‌گیری دقیق تغییرات فشار استفاده می‌کنند. سنسورهای فشار نقش حیاتی در تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی زیرساخت های الکتریکی دارند. به عنوان مثال، در تاسیسات سوئیچ عایق گاز (GIS)، سنسورهای فشار سطوح فشار گاز SF6 را برای تشخیص نشتی، جلوگیری از آسیب تجهیزات و کاهش خطر خرابی های فاجعه بار کنترل می کنند. به طور مشابه، در تاسیسات ترانسفورماتور قدرت، از سنسورهای فشار برای نظارت بر سطوح فشار روغن استفاده می‌شود که از خنک‌سازی و عایق‌بندی مناسب اجزای ترانسفورماتور تحت شرایط بار متفاوت اطمینان حاصل می‌کند.

سنسورهای رطوبت:

سنسورهای رطوبت برای نظارت بر سطوح رطوبت در محفظه های برق، پست ها و اتاق های کنترل ضروری هستند. آنها از اصول حسگر خازنی، مقاومتی یا نوری برای اندازه گیری دقیق رطوبت نسبی استفاده می کنند. سنسورهای رطوبت نقش مهمی در جلوگیری از خوردگی، تخریب عایق و خرابی تجهیزات ناشی از ورود رطوبت بیش از حد دارند. به عنوان مثال، در تاسیسات تابلو برق، سنسورهای رطوبت برای نظارت بر سطوح رطوبت و راه اندازی سیستم های رطوبت زدایی زمانی که رطوبت از حد مجاز فراتر رفت، به کار گرفته می شوند و در نتیجه یکپارچگی و قابلیت اطمینان تجهیزات الکتریکی حفظ می شود. علاوه بر این، در تاسیسات مرکز داده، از سنسورهای رطوبت برای حفظ سطوح رطوبت بهینه برای تجهیزات الکترونیکی حساس، تضمین عملکرد بدون وقفه و جلوگیری از خرابی پرهزینه به دلیل خرابی‌های مربوط به رطوبت استفاده می‌شود.

سنسورهای مجاورتی:

حسگرهای مجاورتی وجود یا عدم وجود اشیا یا مواد را در مجاورت نزدیک بدون تماس فیزیکی تشخیص می دهند. آنها از فناوری هایی مانند حسگر القایی، خازنی، مغناطیسی یا نوری برای تشخیص تغییرات در میدان های الکترومغناطیسی، ظرفیت خازنی یا شدت نور استفاده می کنند. حسگرهای مجاورت کاربردهای متنوعی در سیستم های الکتریکی پیدا می کنند، از جمله سنجش موقعیت و تشخیص اشیا. به عنوان مثال، در سیستم های کنترل صنعتی، از حسگرهای مجاورتی برای تشخیص موقعیت قطعات متحرک در ماشین آلات استفاده می شود که امکان کنترل دقیق و اتوماسیون فرآیندهای تولید را فراهم می کند. به طور مشابه، در تاسیسات تابلو برق، از حسگرهای مجاورتی برای تشخیص حضور پرسنل یا اشیاء در مناطق خطرناک استفاده می‌شود، در نتیجه ایمنی اپراتور را تضمین می‌کند و از حوادث یا آسیب تجهیزات جلوگیری می‌کند.

حسگرهای حرکتی:

سنسورهای حرکتی برای تشخیص حرکت در یک منطقه مشخص استفاده می‌شوند و معمولاً در سیستم‌های امنیتی، کنترل روشنایی و اتوماسیون در صنعت برق استفاده می‌شوند. آنها از فناوری هایی مانند مادون قرمز غیرفعال (PIR)، مایکروویو یا حسگر اولتراسونیک برای تشخیص تغییرات در حرکت یا علائم گرما استفاده می کنند. حسگرهای حرکتی نقش مهمی در افزایش بهره وری انرژی، امنیت و راحتی در محیط های مسکونی، تجاری و صنعتی دارند. به عنوان مثال، در سیستم‌های روشنایی فضای باز، حسگرهای حرکتی با لامپ‌ها ادغام می‌شوند تا چراغ‌ها را فقط در صورت تشخیص حرکت فعال کنند، در نتیجه مصرف انرژی را کاهش داده.

سنسورهای گاز:

سنسورهای گاز برای تشخیص حضور گازهایی مانند متان، مونوکسید کربن، هگزافلوورید گوگرد و سولفید هیدروژن در محیط‌های الکتریکی استفاده می‌شوند. آنها از فناوری هایی مانند سنجش الکتروشیمیایی، نیمه هادی یا نوری برای تشخیص و کمیت دقیق غلظت گاز استفاده می کنند. سنسورهای گاز نقش مهمی در تضمین ایمنی، انطباق با محیط زیست و قابلیت اطمینان عملیاتی در کاربردهای مختلف، از جمله تابلو برق عایق گاز، سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری و تاسیسات صنعتی دارند. به عنوان مثال، در تاسیسات تابلو برق عایق شده با گاز، از حسگرهای گاز برای نظارت بر غلظت گاز SF6، تشخیص نشت، و راه اندازی سیستم های هشدار یا اقدامات جداسازی برای جلوگیری از انتشار گازهای مضر در محیط استفاده می شود. به طور مشابه، در سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری، از حسگرهای گاز برای نظارت بر سطوح گاز هیدروژن استفاده می‌شود که از تشخیص زودهنگام خرابی‌های احتمالی باتری یا رویدادهای فرار حرارتی اطمینان حاصل می‌کند و در نتیجه خطر آتش‌سوزی یا انفجار را کاهش می‌دهد.

سنسورهای جریان (فلو):

سنسورهای فلو برای اندازه‌گیری میزان جریان سیال در لوله‌ها یا مجاری در سیستم‌های الکتریکی استفاده می‌شوند. آنها از فناوری هایی مانند سنجش الکترومغناطیسی، اولتراسونیک یا حرارتی برای اندازه گیری دقیق سرعت و حجم جریان استفاده می کنند. سنسورهای جریان کاربردهای متنوعی در سیستم های خنک کننده، مدارهای هیدرولیک و تاسیسات تصفیه آب در صنعت برق پیدا می کنند. به عنوان مثال، در مدارهای خنک کننده نیروگاه، سنسورهای جریان برای نظارت بر نرخ جریان آب، بهینه سازی راندمان انتقال حرارت و جلوگیری از رسوب یا خوردگی تجهیزات مستقر می شوند. به طور مشابه، در سیستم‌های هیدرولیک مورد استفاده در ماشین‌آلات صنعتی، سنسورهای فلو کنترل دقیق نرخ جریان سیال را امکان‌پذیر می‌کنند و عملکرد بهینه و کارایی انرژی را تضمین می‌کنند.

سنسورهای دود و آتش:

حسگرهای دود و حریق اجزای حیاتی سیستم های تشخیص و اعلام حریق هستند که در تاسیسات الکتریکی، ساختمان های تجاری و منازل مسکونی مستقر می شوند. آنها از فناوری هایی مانند یونیزاسیون، فوتوالکتریک یا تشخیص حرارت برای تشخیص ذرات دود، درجه حرارت بالا یا شعله های آتش که نشان دهنده خطرات آتش سوزی هستند استفاده می کنند. حسگرهای دود و آتش نقش مهمی در تشخیص زودهنگام حریق دارند و تخلیه سریع، واکنش اضطراری و کاهش آسیب را ممکن می‌سازند. به عنوان مثال، در پست‌های برق و اتاق‌های کنترل، حسگرهای دود و آتش با سیستم‌های اطفاء حریق ادغام می‌شوند تا آتش‌های اولیه را قبل از تشدید آن شناسایی و سرکوب کنند، در نتیجه از پرسنل، تجهیزات و تجهیزات محافظت می‌کنند.