Materialien zur Temperaturmessung in Kraftwerken

Fallübersicht

Bei Leistungstests nach der Überholung eines Kraftwerksblocks stellte das Messteam fest, dass mehrere Hauptdampf- und Zwischenüberhitzungsdampf-Temperaturmesspunkte einige Grad Celsius unterhalb der Referenzwerte lagen. Die Thermoelemente hatten die Labortests bestanden, und neue Kabel waren verlegt worden. Die Untersuchung ergab schließlich, dass der Kompensationsdraht die Ursache war: Während der Wartungsarbeiten war ein Abschnitt vorübergehend durch ein gewöhnliches, geschirmtes Kupferkabel ersetzt worden. Thermoelemente des Typs K benötigen jedoch einen KX-Kompensationsdraht. Die durch das Kupfer zwischen der Anschlusskastentemperatur und der Feldtemperatur erzeugte zusätzliche thermoelektrische Spannung führte direkt zu einer Verschiebung der Messwerte.

Diese Probleme entstehen häufig durch Inkompatibilitätsprobleme innerhalb der Kette “Thermoelement + Kompensationsdraht + Kaltstellenbehandlung”. DZX liefert aufeinander abgestimmte Kompensationsdrähte und ummantelte Thermoelemente nach Thermoelementtyp mit Toleranzklassen- und Isolationswiderstandsdaten. Feldprüfungen auf Polarität, Kaltstellen und Abschirmung sind in der Übergabecheckliste enthalten, um Messabweichungen zu minimieren.

Dieser Fall fasst die Anwendungsanforderungen, die von DZX gelieferten Materialien und den Lieferwert zusammen. Für fallbezogene technische Daten wenden Sie sich bitte an unser Entwicklungsteam.

Kundenprofil Wartung und Service von thermischen Messanlagen für Kraftwerke
Anwendung Hauptdampf- und Zwischenüberhitzungsdampftemperaturen; Hilfslagertemperaturen; Messung von Rauchgas und Luft/Kraftstoffstaub
Mitgelieferte Materialien Thermoelementdraht Typ K/N, Kompensationsdraht KX/NX und ummantelte Thermoelemente
Lieferformulare Gewickelter Ausgleichsdraht, ummanteltes Kabel und legierter Draht
Wichtigste Anforderungen Draht passend zum Thermoelementtyp; korrekte Polarität; konformer Isolationswiderstand und Toleranzklasse
Liefervereinbarung Standardgrößen auf Lager; ummantelte Ausführungen und spezielle Schutzrohre mit dem Produktionsplan abgeglichen.
Projektregion Nordwestchina

Unsere Lösung

  • TypenübereinstimmungWählen Sie je nach Thermoelementtyp einen passenden Ausgleichsdraht (KX, NX oder ein anderes geeignetes Kabel); verwenden Sie kein herkömmliches Kupferkabel. Kennzeichnen Sie die Polarität in der Anschlussdose, um Verpolungen nach Wartungsarbeiten zu vermeiden.
  • Kalte Verbindungen und AbschirmungPlatzieren Sie die Anschlüsse nach Möglichkeit in einer isothermen Zone und erden Sie die Schirmung an einem Ende. Überprüfen Sie den Isolationswiderstand abschnittsweise bei langen Leitungen, um Abweichungen durch Feuchtigkeit und Störungen zu minimieren.
  • Auswahl der UmmantelungskonstruktionGeerdete (G2) Verbindungen bieten schnelle Reaktionszeiten und gute Störfestigkeit für die meisten Standardanwendungen. Ungeerdete (U2) Verbindungen eignen sich für Standorte mit Erdschleifen oder Störungen durch mehrere Erdungsanschlüsse. Biegeradius und Einstecktiefe werden für jeden Betriebszustand empfohlen.
  • Akzeptanzunterstützung: Bereitstellung von Daten zum Thermoelementtyp, zur Toleranzklasse und zum Isolationswiderstand sowie von Aufzeichnungen vor und nach der Kalibrierung, um Abweichungen in der Messkette zu ermitteln.
Thermoelement-Legierungsdraht – Typ K/N, Toleranzklasse 1
Thermoelement-Legierungsdraht
Toleranz Typ K / N, Klasse 1
Thermoelement-Kompensationsdraht – abgestimmte KX/NX-Typen
Thermoelement-Kompensationsdraht
Passende KX/NX-Typen
Mantelthermoelementkabel – Bauformen G2 / U2
ummanteltes Thermoelementkabel
G2 / U2 Konstruktionen

Technische Spezifikationen

Gängige Kombinationen aus Kompensationsdraht und Mantelthermoelement:

Drahttyp Passendes Thermoelement Temperaturbeständigkeit
KX (für Typ K) Thermoelektrische Eigenschaften, die auf Thermoelemente vom Typ K abgestimmt sind Im Allgemeinen ≤400℃ (Draht selbst)
NX (für Typ N) Thermoelektrische Eigenschaften, die auf Thermoelemente vom Typ N abgestimmt sind Im Allgemeinen ≤400℃ (Draht selbst)
JX / EX und andere Wählen Sie den entsprechenden Thermoelementtyp aus. Durch Modell bestätigen.

Gemeinsame Akzeptanzkriterien (bewertet anhand von GB/T 16839.1-2018 und den Produktspezifikationen):

Artikel Erfordernis
Toleranzklasse Klasse I / Klasse II (Typ K Klasse I: ±1,5℃ oder ±0,4%|t|, je nachdem, welcher Wert größer ist)
Isolationswiderstand Stichprobenprüfung gemäß Mantel- und Betriebsbedingungen; feuchtigkeitsgeschädigte Bauteile müssen erneut geprüft werden
Messstellenkonstruktion Geerdet (G2) / ungeerdet (U2), ausgewählt für die Betriebsbedingungen
Schutzhülle und Schutzrohr Material, Außendurchmesser und Wandstärke gemäß Zeichnung; Biegeradius muss den Installationsanforderungen entsprechen

Liefer- und Qualitätsunterstützung

  • Mitgelieferte Dokumentation: Materialzertifizierung und Daten zu Thermoelementtyp/Toleranzklasse; Chargen-Isolationswiderstandsmessungen sind protokolliert.
  • Website-UnterstützungDie Verdrahtungspolarität, die Position der Kaltverbindung und die Schirmungserdung können während der Übergabe einzeln überprüft werden.
  • Rückverfolgbarkeit von Abweichungen: Untersuchen Sie die abnormalen Messwerte Abschnitt für Abschnitt in dieser Reihenfolge: Thermoelementkörper – Kompensationsdraht – Kaltstelle und Anschlüsse – Messgerät, um die Ursache schnell zu lokalisieren.
  • Ersatzteilempfehlung: Für kritische Messpunkte sollten Ersatzteile aus derselben Charge aufbewahrt werden, um nach dem Austausch Vergleiche und Kontrollen zu ermöglichen.

Kundenfeedback

Das Instrumentierungsteam konzentrierte sich auf drei praktische Aspekte: die Kennzeichnung von Drahttyp und Polarität bei Anlieferung; die sofortige Installation der ummantelten Leitungen (Biegeradius und Mantelabmessungen); und die schnelle Identifizierung von Abweichungen als Material- oder Verdrahtungsprobleme. Diese Punkte wurden in die Lieferung und Übergabe integriert: Kennzeichnung von Typ und Polarität, Abgleich der Mantel- und Biegeanforderungen mit der Zeichnung und Empfehlung einer schrittweisen Fehlersuche, um wiederholte Demontagen vor Ort zu vermeiden.

Unsere Kompetenzen

Jiangsu DZX Technology Co., Ltd. mit Sitz in Changzhou betreibt ein eigenes Werk mit über 12.000 Quadratmetern Fläche, ausgestattet mit Schmelz-, Drahtzieh- und Endbearbeitungsanlagen. Das Kernteam arbeitet seit 2002 mit Präzisionslegierungen und Thermoelementmaterialien und betreut über 1.500 Geschäftskunden. Die Produkte werden gemäß ISO 9001 einer Wareneingangs-, Fertigungs- und Endkontrolle unterzogen. Bringen Sie Ihre Messpunktliste zu unserem Ingenieurteam, damit wir die passenden Thermoelementdrähte, Kompensationsdrähte und ummantelten Baugruppen auswählen können.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein gewöhnliches Kupferkabel den Kompensationsdraht ersetzen?

Nein. Kompensationsdrähte bestehen aus Legierungen, die auf die thermoelektrischen Eigenschaften des Thermoelements abgestimmt sind, z. B. KX für Typ K. Herkömmliche Kupferkabel erzeugen eine zusätzliche thermoelektrische Spannung zwischen der Temperatur der Anschlussdose und der Feldtemperatur, die den Messwert direkt beeinflusst. Ein häufiger Fehler im Feld ist der vorübergehende Austausch gegen ein geschirmtes Kupferkabel während Wartungsarbeiten, gefolgt vom Versäumnis, den korrekten Draht wieder einzusetzen.

Was sollte als Erstes überprüft werden, wenn die Messwerte des Thermoelements zu niedrig oder zu hoch sind?

Folgen Sie der Messkette. Prüfen Sie zunächst, ob der Kompensationsdraht hinsichtlich Typ und Polarität mit dem Thermoelement übereinstimmt (umgekehrte Polarität führt zu einer doppelt so großen Abweichung). Stellen Sie anschließend sicher, dass sich die Kaltstelle des Messanschlusses in einer isothermen Zone befindet und die Anschlüsse weder oxidiert noch locker sind. Prüfen Sie abschließend den Isolationswiderstand (Feuchtigkeit oder Beschädigungen des Mantels können zu Drift führen) und ob die ummantelte Messstelle in einer Schleife geerdet ist. Das Thermoelement selbst wird oft als letztes Bauteil verdächtigt.

Wie sollten G2- und U2-Mantelthermoelemente ausgewählt werden?

Bei G2 ist die Messstelle mit dem Mantel verschweißt (geerdet), was für die meisten Standardmesspunkte eine schnellere Ansprechzeit und eine gute Störfestigkeit gewährleistet. Bei U2 ist die Messstelle vom Mantel isoliert (ungeerdet), wodurch Erdungsschleifen vermieden werden, die bei Erdungsschleifen oder mehreren Erdungspunkten Störungen verursachen können. An Messpunkten mit hohen Vibrationen sind zudem das Mantelmaterial und die Halterungen besonders zu beachten.

Wie werden die Toleranzklassen I und II ausgewählt?

Verwenden Sie GB/T 16839.1-2018 (identische Übernahme von IEC 60584-1). Für Typ K beträgt die Toleranz der Klasse I ±1,5 °C oder ±0,41 TP3T|t|, je nachdem, welcher Wert größer ist; Klasse II beträgt ±2,5 °C oder ±0,751 TP3T|t|. Regelkreise und Leistungsbewertungspunkte verwenden im Allgemeinen Klasse I; Überwachungspunkte können Klasse II verwenden. Bei der Auswahl sollten auch Kalibrierintervalle und die Driftkompensation im Feld berücksichtigt werden.

Wie sind Mindestbestellmengen, Lieferzeiten für Muster und die Abnahme geregelt?

Kleine Testmengen sind verfügbar. Die Mindestmengen werden individuell nach Modell und Ausführung (Kompensationsdraht, Mantelkabel oder Legierungsdraht) festgelegt. Mantelkabel und spezielle Schutzrohre sollten vorab bemustert werden. Die Bemusterung dauert je nach Terminplanung in der Regel ein bis zwei Wochen. Die Standardabnahme umfasst Materialzertifikat und Daten zu Thermoelementtyp und Toleranzklasse. Chargenprüfung des Isolationswiderstands und Sichtprüfung oder Prüfung durch Dritte können vereinbart werden. Für Preise und Lieferbedingungen kontaktieren Sie uns bitte. Kontaktieren Sie den Hersteller für ein Angebot auf Basis der tatsächlichen Spezifikationen.

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Referenzen

  1. IEC 60584-1:2013 “Thermoelemente – Teil 1: EMK-Spezifikationen und Toleranzen” Legt Referenzfunktionen und Toleranzen für mit Buchstaben bezeichnete Thermoelemente fest (Typ K Klasse I: ±1,5℃ oder ±0,4%|t|, je nachdem, welcher Wert größer ist). Quelltext anzeigen
  2. GB/T 16839.1-2018: Thermoelemente – Teil 1: EMK-Spezifikationen und Toleranzen Entspricht der Norm IEC 60584-1:2013 und legt Referenzcharakteristika und Toleranzklassen fest; eine wichtige Grundlage für die Wareneingangsprüfung von Thermoelementen. Quelltext anzeigen
  3. GB/T 4989-2013: Verlängerungs- und Ausgleichskabel für Thermoelemente Legt die Klassifizierung, Kennzeichnung, Toleranzen, Isolierung, Mantel- und Abschirmungsanforderungen für Kompensationsdrähte fest. Quelltext anzeigen
  4. GB/T 4990-2010: Legierte Drähte für Verlängerungs- und Ausgleichsleitungen von Thermoelementen Legt Güteklasse, chemische Zusammensetzung und thermoelektrische Anforderungen für KX-, NX-, EX- und andere Kompensationsdrahtlegierungen fest. Quelltext anzeigen
  5. ASTM E230/E230M “Standard Specification for Temperature-Electromotive Force (emf) Tables for Standardized Thermocouples” EMK-Temperatur-Referenztabellen für Thermoelementtypen, Standard-/Sondertoleranzen sowie Toleranzen für Verlängerungs- und Kompensationsdrähte. Quelltext anzeigen
  6. ASTM E235/E235M-23 “Standard Specification for Type K and Type N Mineral-Insulated, Metal-Sheathed Thermocouples” Legt die Toleranzen für die Mantelabmessungen, die Konstruktion der geerdeten (G2)/ungeerdeten (U2) Messstelle und die Anforderungen an den Isolationswiderstand für gemantelte Thermoelemente des Typs K/N fest. Quelltext anzeigen
Datengrundlage: Thermoelementtypen, Toleranzklassen und Isolationsanforderungen stammen aus den Thermoelement- und Kompensationsdrahtspezifikationen sowie den Chargenprüfprotokollen der Jiangsu DZX Technology Co., Ltd. Die Normen sind den oben genannten öffentlichen Dokumenten entnommen. Abweichungen vor Ort hängen zudem von der Verdrahtung, Kaltstellen und der Gerätekonfiguration ab; die endgültige Leistung wird durch die Kalibrierungsergebnisse vor Ort bestimmt.
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