1. 開關柜溫度監(jiān)測相關行業(yè)標準和指南

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

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

• IEEE C37系列標準：IEEE C37系列標準是關于開關設備的重要規(guī)范。例如，IEEE C37.20.3 涉及金屬封閉開關柜的測試標準，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)的金屬封閉開關設備，而IEEE C37.20.7 則與開關設備的抗電弧測試相關 ⁴⁰。這些標準共同構成了開關柜設計和性能驗證的基礎。
• IEEE P2969：《IEEE P2969 – 開關柜和電機控制中心（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）的應用提供指導。
  • 范圍：該指南描述了對配電設備進行連續(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：幫助用戶和設施設計者規(guī)范和選擇適用于其開關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。
  • 關鍵方面：該指南涉及用于連續(xù)監(jiān)測設備和接線連接溫度的組件和附件的應用，強調(diào)從勞動密集型維護向自動化數(shù)據(jù)采集的轉變，并關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)測技術價值的正式認可，并預示著其應用的進一步普及。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 (低壓開關設備和控制設備組件)：該系列標準詳細規(guī)定了低壓開關柜的設計驗證要求，其中包括嚴格的溫升驗證。標準設定了不同部件在額定電流下的允許最高溫度限值（例如，在 35°C 環(huán)境溫度參考下，裸銅母線的允許溫度為 140°C，絕緣導體的允許溫度為 105°C），并強調(diào)了熱穩(wěn)定性和可靠性的重要性。
• IEC 62271-200 (中壓開關設備和控制設備)：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 75°C，而IEEE標準則要求更低的 65°C 溫升，這意味著符合IEEE標準的設備在熱性能上要求更為嚴格。

這些IEC標準為開關柜的熱性能設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備（包括開關柜）的外殼類型、結構和性能標準，例如防護等級以適應不同的環(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相關的外殼或工業(yè)應用要求。

2. 開關柜測溫的2026年趨勢和2027年未來展望

開關柜溫度監(jiān)測技術正隨著相關領域的技術進步而不斷發(fā)展，呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡化和集成化的趨勢。

A. 傳感器技術的進步 (例如, 更節(jié)能、更小、更堅固)

傳感器技術本身在持續(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)測技術的應用范圍和經(jīng)濟性。

B. 人工智能、機器學習和大數(shù)據(jù)分析在預測性維護中的作用

人工智能（AI）、機器學習（ML）和大數(shù)據(jù)分析技術的應用，正在深刻改變開關柜的維護模式。通過收集海量的溫度數(shù)據(jù)，并結合電流、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。
• 精確預測故障：基于歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，更準確地預測設備可能發(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防性維護轉向基于實際狀態(tài)和預測結果的預測性維護，避免不必要的維護，減少停機時間，并延長設備壽命。
• 自動診斷：先進的算法和機器學習模型可以實現(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)絡訪問開關柜的運行狀態(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“智能開關柜”的發(fā)展

未來的開關柜將不僅僅是簡單的電氣通斷設備，而是具備內(nèi)置感知、通信和智能決策能力的“智能開關柜。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柜設計中，成為其固有功能的一部分。這些智能開關柜能夠主動監(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)和云平臺負責數(shù)據(jù)的傳輸與存儲，人工智能和機器學習將數(shù)據(jù)轉化為具有洞察力的信息和可執(zhí)行的建議，而智能開關柜則將這些能力內(nèi)化為設備的基本屬性 ²⁹。這意味著未來的開關柜溫度監(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，隨著設備連接性的增強，這些系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全問題也日益凸顯，成為需要重點關注的領域。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)分析和信息技術與運營技術（IT/OT）融合的相關知識。