Las líneas eléctricas son una pieza fundamental en nuestra sociedad moderna, pero también pueden suponer un riesgo para la seguridad y el buen funcionamiento de nuestro sistema eléctrico. En este artículo descubriremos una tecnología revolucionaria que está cambiando la forma en que detectamos y gestionamos la temperatura en las líneas eléctricas: la Detección de Temperatura Distribuida (DTS). ¡Descubre cómo esta innovación está mejorando la seguridad y eficiencia de nuestras redes eléctricas!
La detección de temperatura distribuida (DTS) es muy útil para conocer el perfil de temperatura de la línea de transmisión. La temperatura anormal en cualquier punto de la línea de transmisión señala la falla en la línea de transmisión.
El sensor de temperatura instalado en lugares particulares solo muestra la temperatura de un lugar en particular. Por lo tanto, el sensor de temperatura instalado en la ubicación discreta no puede proporcionar la información de temperatura de toda una línea de transmisión. Pero necesitamos un perfil de temperatura de toda la línea de transmisión para determinar la falla.
Por lo tanto, el monitoreo continuo de la temperatura en cada punto de la línea de transmisión es muy importante.
La detección de temperatura distribuida (DTS) es una tecnología avanzada utilizada para medir la temperatura. Proporciona el perfil de temperatura a lo largo de toda la línea de transmisión. Por lo tanto, facilita al operador encontrar fallas en la línea de transmisión.
¿Qué son los sensores de temperatura distribuidos?
La detección de temperatura distribuida (DTS) utiliza cables sensores de fibra óptica en toda la línea de transmisión, con longitudes de varios kilómetros. El DTS es un sensor de temperatura lineal que mide la temperatura en cada punto de la línea de transmisión. Así, es posible obtener una perfil de temperatura continuo a lo largo de toda la longitud del cable del sensor.
DTS funciona según el principio de la efecto raman para medir la temperatura.
EFECTO RAMÁN
La Ccambio en la longitud de onda de la luz se produce cuando thLas moléculas reflejan la Haz de luz. Cuando un haz de luz atraviesa una muestra transparente y libre de polvo de un compuesto químico, una pequeña fracción de la luz se refleja en direcciones distintas a la del haz incidente.
Llamamos a la tecnología DTS como Raman OTDR o Raman OFDR (Reflectometría de dominio de frecuencia óptica). Sir Chandrasekhara Venkata Raman (1888-1970), descubrió que cuando la luz atraviesa un material transparente, parte de la luz desviada cambia de longitud de onda. Este trabajo pionero en el campo de la dispersión de la luz le valió el premio nobel de fisica.
Algunas otras tecnologías DTS también utilizan el Retrodispersión de Brillouin (B-OTDR o B-OTDA), que transporta información sobre la tensión y la temperatura. Estos sistemas también se denominan DTSS (Distributed Temperature and Strain Sensing). El desafío con estos sistemas es aislar la fibra de la tensión para obtener información precisa sobre la temperatura.
Dispersión de luz
Podemos entender la dispersión de la luz con la ayuda del siguiente diagrama.
Hay dos tipos de señales según Raman.
- La señal de trazo Raman– Esta señal es casi una señal estable
- La señal anti-carrera Raman– Esta señal varía su amplitud con el cambio de temperatura
La amplitud y la frecuencia aumentan para temperaturas más altas. Por otro lado, la amplitud y la frecuencia disminuyen para temperaturas más bajas. La línea de color gris central muestra la frecuencia típica de un pulso de luz en el cable. los picos, Raman y Brillouin, mostrar los picos de temperatura de la señal luminosa recibida.
Por lo general, cada 1 metro, la luz se dispersa. Por ejemplo, si la longitud de la línea de transmisión es de 100 km, se recibirían 100000 pulsos reflejados a intervalos regulares en el receptor del equipo DTS.
Así, es posible monitorear la temperatura de un área de cobertura más grande de una línea de transmisión o un cable.
La intensidad de la dispersión Raman muestra la medición de la temperatura junto con la fibra.
Sistema de detección de temperatura distribuida (DTS)
Básicamente, el sistema DTS tiene;
- Transmisor-receptor DTS
- Cable de fibra óptica tendido a lo largo de la línea de transmisión
- analizador de software para PC
El transmisor-receptor DTS envía un pulso de láser óptico a través de la fibra. La luz se dispersa por las moléculas y se refleja hacia el extremo transmisor. Al analizar la luz reflejada, el DTS calcula la temperatura del evento (al analizar la potencia de la luz reflejada) y también la ubicación del evento (al medir el tiempo que tarda la luz retrodispersada en regresar) dentro de un margen típico de un metro.
Aplicaciones de los sensores DTS
Sensores DTS son muy útiles y tienen amplias aplicaciones en la industria.
Segmentos Industriales
- Producción de petróleo y gas: monitoreo permanente de fondo de pozo, sistemas de intervención desplegados con capacidad óptica de tubería flexible, sistemas de intervención desplegados con cable óptico slackline.
- Monitoreo de líneas de transmisión y cables de energía
- Detección de incendios en túneles, cintas transportadoras industriales y edificios de riesgo especial
- Vigilancia de hornos industriales de inducción
- Integridad de los transportadores y terminales de gas natural licuado (GNL)
- Detección de fugas en diques y presas
- Supervisión de la temperatura en la ingeniería de plantas y procesos, incluidas las tuberías de transmisión
- Tanques y recipientes de almacenamiento
Monitoreo ambiental
- Temperatura de la corriente
- Detección de fuentes de agua subterránea y obtención y deposición de sedimentos
- Perfiles de temperatura en un pozo de mina y sobre lagos y glaciares
- Temperatura ambiente del bosque lluvioso profundo a varias densidades de follaje
- Perfiles de temperatura en una mina subterránea,
- Perfiles de temperatura de intercambiadores de calor de bucle enterrados (utilizados para sistemas de calefacción y refrigeración acoplados a tierra)
Ventajas de los sensores de temperatura distribuidos
Las siguientes son las ventajas del uso de DTS.
- Alta eficiencia
- Complejidad reducida
- Fácil instalación
- Menos costoso
Sin embargo, se debe recubrir una película de recubrimiento especial sobre el cable de fibra para eliminar los efectos ambientales.
Leer siguiente:
Error 403 The request cannot be completed because you have exceeded your quota. : quotaExceeded