開關柜內氧氣與臭氧濃度監測：絕緣狀態評估的關鍵技術

chinaboy

開關柜（switch cabinet/switchgear）作為電力系統中的核心電氣設備，承擔著電能分配、控制與保護的重要功能。其外線接入主控開關后，再分配至分控開關，并根據需求配置儀表、自控裝置、電動機磁力開關及交流接觸器等組件。部分開關柜還設有高壓室與低壓室，配備高壓母線（如發電廠應用場景），或集成低周減載裝置以保障關鍵設備運行安全。

開關柜內部主要由斷路器、隔離開關、負荷開關、操作機構、互感器及保護裝置等構成。根據斷路器安裝方式，可分為移開式與固定式；按柜體結構差異，分為敞開式、金屬封閉式及金屬封閉鎧裝式；按電壓等級劃分，則涵蓋高壓、中壓及低壓開關柜。其應用場景廣泛，覆蓋發電廠、變電站、石油化工、冶金軋鋼、輕工紡織、廠礦企業及住宅小區等各類場合。

現代電力系統對電能質量及設備可靠性的要求持續提升。統計數據顯示，開關柜故障類型主要包括拒動/誤動、開斷與關合故障、絕緣故障、載流故障及外力破壞等。其中，高壓開關設備內部絕緣缺陷或導電連接不良是引發故障的主因之一。在故障潛伏期，設備內部通常伴隨放電現象，該過程會消耗空氣中的氧氣（O2），并將其轉化為臭氧（O3）。因此，通過監測開關柜內氧氣與臭氧濃度變化，可間接檢測放電現象，進而評估絕緣狀態，實現安全隱患的早期預警。

開關柜普遍采用空氣作為絕緣介質。當內部發生放電時，氧氣分子（O2）在能量作用下分解為氧原子，部分氧原子重新組合形成臭氧（O3）。這一過程導致柜內氧氣濃度下降、臭氧濃度上升。通過實時監測兩者濃度變化，可定量分析放電強度，為絕緣狀態評估提供數據支持。

針對開關柜內氣體監測需求，推薦以下兩款傳感器：

英國SST 熒光氧氣傳感器（LOX-02）

SST公司作為全球知名傳感器制造商，其熒光氧傳感器LOX-02基于氧分子熒光猝滅原理設計。該技術通過測量熒光物質與氧分子相互作用后的發光強度衰減，實現高精度氧氣濃度檢測。LOX-02具有以下優勢：

熒光猝滅原理：傳感器壽命長達五年以上，顯著降低維護成本；

抗干擾能力強：對其他氣體交叉靈敏度極低，適用于復雜氣體環境；
環保安全：不含鉛或其他危險材料，符合RoHS標準；
性能穩定：體積小、功耗低、成本低、精度高，已通過市場長期驗證。

美國SPEC Sensors 臭氧傳感器3SP-O3-20

SPEC Sensors推出的超薄型印刷臭氧傳感器，采用電化學檢測技術，具備以下特點：

• 高集成度：超薄設計便于集成至無線監測系統、手持設備及物聯網終端；
• 性價比突出：在保持高性能的同時，實現低成本規模化應用；
• 應用廣泛：適用于健康監測、環境評估、工業過程控制及住宅空氣質量檢測等領域。
  

暴躁嗎嘍

我贊同你的觀點，分析得很到位。

hz822zzz

謝謝樓主毫無保留的分享，讓我們在工作中多了新思路～

hzmj121

很期待看到你的詳細實驗報告和分析。