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TECHNOLOGY AND INFORMATION118 科学与信息化2023年12月下电力电缆外护套的故障定位及监测技术沈浩然上海久隆电力（集团）有限公司 上海 200052摘 要 电力电缆外护套的故障定位及监测技术是电力系统运行和维护中的重要内容。
本文通过对电缆外护套故障的类型和原因进行分析，概述了常用的故障定位及监测技术。
电力电缆外护套的故障定位及监测技术在电力系统的运行和维护中起着重要的作用。
通过合理选择和使用这些技术手段，可以提高电缆系统的可靠性和安全性，避免意外停电和电缆故障对生产和生活带来的不良影响。
同时，也可以降低电缆故障排除的时间和成本，提高电力系统的运行效率。
关键词 电力电缆；外护套；故障定位；监测技术Fault Location and Monitoring Technology of Power Cable Outer Sheath Shen Hao-ranShanghai Jiulong Electric Power (Group) Co., Ltd., Shanghai 200052, ChinaAbstract The fault location and monitoring technology of the outer sheath of power cable is an important part of the operation and maintenance of electric power system. This paper analyzes the types and causes of power cable outer sheath faults, and summarizes the commonly used fault location and monitoring technology. The fault location and monitoring technology of the outer sheath of power cable plays an important role in the operation and maintenance of electric power system. Through the reasonable selection and use of these technical means, the reliability and safety of the cable system can be improved, and the adverse effects of unexpected power outages and cable faults on production and life can be avoided. At the same time, the time and cost of cable troubleshooting can be reduced, and the operation efficiency of electric power system can be improved.Key words power cable; outer sheath; fault location; monitoring technology引言电力电缆外护套是电力系统中不可或缺的重要组成部分，它起到了保护导线和绝缘材料的作用。
电气设备防雷装置防雷检测及运行维护研究李磊胡勇发布时间：2023-05-30T11:27:57.236Z 来源：《科技新时代》2023年6期作者：李磊胡勇[导读] 随着社会和经济的快速发展，人们在生产和日常生活中越来越依赖电能。
在这种情况下，在使用电气设备时，应特别注意防雷设备的监测和维护。
如何在实践中有效地识别、操作和维护电气设备的防雷设备，并适当提高电气设备的防雷应用质量，是电气设备运行和管理的主要问题。
陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司陕西榆林 718500摘要：随着社会和经济的快速发展，人们在生产和日常生活中越来越依赖电能。
在这种情况下，在使用电气设备时，应特别注意防雷设备的监测和维护。
如何在实践中有效地识别、操作和维护电气设备的防雷设备，并适当提高电气设备的防雷应用质量，是电气设备运行和管理的主要问题。
本文介绍了电气设备雷电保护装置的控制、操作和维护，并对其进行分析和研究。
关键词：电气设备；防雷装置；检测；维护电气设备不断增加种类和数量，对稳定性和运行安全性的要求也在增加。
在许多设备故障中，雷击造成的可能性相对较大，也是造成设备严重损坏的主要原因。
但是，雷击的出现与高电流有关，对操作员的生命和安全构成威胁。
近年来，我国防雷技术不断发展，在正确的位置安装防雷保护装置，可以减少雷击事故的可能性，是提高电气设备运行可靠性的关键。
防雷装置必须定期进行测试和维护，以全面了解其操作和潜在威胁，并防止人、环境和设备本身等因素导致采矿机械性能下降。
为此，有必要了解防雷装置技术的特点，以确定和实施维护计划。
一、电气设备防雷装置防雷检测要点1.防雷检测。
是确定电气设备的防雷装置是否有异常或故障手段，在实际检查过程中，工作人员应根据情况充分观察防雷装置的外观和形状。
当外观或形状发生异常变化时，有必要进行系统全面的检查，以确定影响设备正常运行的问题的风险，分析设备中存在接地极危险，并在此基础上确定防雷设备失效或故障的原因。
电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用2国网上海市电力公司青浦供电公司2017993国网上海市电力公司青浦供电公司201799摘要：科学技术在快速向前发展，检测技术的水平也有了大幅度提高，这些都有助于电力电缆线路保护工作的持续开展。
在线检测技术可以提供更加精准的检测数据，满足实时监测的工作需求。
为了对电力电缆线路起到更好的保护作用，相关工作人员针对在线检测温度软件以及相关的技术都在进行不断创新和优化，希望可以对电力电缆导体的温度展开实时计算，研究具体的计算方法，确保可以达到控制线路载流量的工作目的。
关键词：电力电缆线路；运行温度；在线检测技术；应用引言社会经济在快速向前发展，人们的生活得到了大幅度改善，生活质量有了明显的提升，在此过程当中，有更多的人关注到电力电缆线路的运行安全问题。
技术人员应用在线检测技术对线路的运行进行测温，为线路的安全运行提供了保障，有效节约了电力成本，确保电力线路可以得到稳定可持续运行。
1电力电缆线路的运行1.1电缆的运行电压通常情况下，电缆线路在运行的过程当中，电压和额定电压之间有着密切的关系，若电缆线路不投入使用需要和电网连接，从而可以保障电缆线路不会受潮。
中性点不接地，而且会存在单向接地，运行的时间需要把控在两个小时之内。
1.2电缆的运行温度真的电缆的运行效果来讲，电缆运行的速度过高，会导致温度的大幅上升，最终也会导致电缆线路的绝缘和老化速度加快。
当电缆线路的温度持续过高的时候，很容易出现热膨胀的问题，严重还会使电缆的内部出现空隙，这些空隙如果长时间的存在，就很容易发生游离的情况，这对于电缆线路会造成直接的损坏。
电缆线路在运行的过程当中，工作人员需要有效控制电缆芯导体的温度，尤其是针对110kV的充油电缆，在控制温度的过程当中要严格的设定范围。
电缆芯的温度无法进行准确的预测，工作人员在判断电缆芯的温度时，也只是根据电缆表层的温度来进行大致的猜测，通常情况下，表层的温度要保持在15℃左右[1]。
电缆测温监测的标准因电缆类型、应用场景和具体标准而异。
一般来说，电缆测温监测的标准包括以下几个方面：
温度范围：电缆测温监测的标准通常会规定电缆运行时的最高允许温度和最低允许温度。
例如，某些电缆的温度范围可能是-55℃～+127℃。
测温误差：测温误差是指实际温度与监测温度之间的差异。
一些标准可能会规定误差范围，以确保监测的准确性。
测温分辨率：测温分辨率是指监测温度的最小变化量。
一些标准可能会规定测温分辨率，以确保监测的精细度。
耐压值：电缆在运行过程中可能会承受较高的电压，因此电缆测温监测的标准通常会规定电缆可承受的最高电压。
监测点数：在一些应用场景中，需要对电缆的多个部位进行测温监测。
因此，电缆测温监测的标准可能会规定每个部位应监测的温度点数。
通讯接口和协议：为了与其他系统更好地连接，一些电缆测温监测系统采用标准通讯接口和通讯协议，如RS485或光纤通讯。
需要注意的是，具体的电缆测温监测标准可能因应用场景、电缆类型和具体标准而异。
因此，在实际应用中，应参考相关标准和技术规范，以确保电缆测温监测的准确性和可靠性。
分布式光纤XLPE电缆温度在线监测技术
杨黎鹏;杨连殿;张俊;张乔根
【期刊名称】《电力设备》
【年(卷),期】2008(009)012
【摘要】电力电缆线路运行温度在线检测技术是当前及时发现电力电缆线路的局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态、计算导体载流量的首选技术措施.为此,基于光频域反射OFDR测温法研究了一种能实现长距离大范围的新型测温技术--分布式光纤测温技术,实现了电缆温度的实时测量,并探讨了使用测温技术进行绝缘在线监测的可能性.
【总页数】3页(P40-42)
【作者】杨黎鹏;杨连殿;张俊;张乔根
【作者单位】胜利工程设计咨询有限公司,山东省东营市257026;胜利工程设计咨询有限公司,山东省东营市257026;西安交通大学,陕西省西安市710049;西安交通大学,陕西省西安市710049
【正文语种】中文
【中图分类】TM726.4;TM855
【相关文献】
1.基于多点分布式光纤光栅的GIS隔离开关触头温度在线监测技术 [J], 陈强;李庆民;丛浩熹;行晋源;李劲松
2.基于FPGA的XLPE电缆局部放电在线监测技术 [J], 李华春;金甲杰;杨文虎
3.XLPE电缆内置分布式光纤的温度监测试验 [J], 邱伟豪;阳林;郝艳捧;陈云;邓声华;温志铭
4.10～35 kV XLPE电缆在线监测技术 [J], 高毅
5.一种XLPE电缆局部放电在线监测技术 [J], 杨琪
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新型高压电力电缆本体温度监测技术的试验验证实时准确的测量电缆导体运行温度是电缆运行状态监测非常重要的参数之一，目前运行电缆温度测量主要运用分布式光纤测温技术，通过理论计算，推算出导体温度，但电缆敷设环境非常复杂，现有测温技术受复杂环境影响后很难准确实时测量电缆导体运行温度。
本文介绍一种新型电缆接头本体温度直接测量技术，并对该技术进行了试验验证，该技术可以精确测量运行电缆导体的实时温度，及时发现电缆运行时的故障隐患。
标签：电缆本体，温度检测，在线监测，电磁感应，无线能量传输0.引言目前电力电缆已经成为城市电力网架的主要组成部分，同时也对电网的管理模式提出更高的要求。
据统计，电缆运行故障更多表现在电缆接头故障，电缆在极端天气、大电流条件下运行时接头内温度较高，绝缘材料加速热老化，并导致接头绝缘破坏而引发故障。
若对接头内部导体运行温度实时监测，可以有效减少电缆接头故障，同时通过测量接头内部导体运行温度，可以计算电缆的动态载流量，使电力调度部门可以随时调整电缆线路负荷，保障电缆线路应急过负荷的安全运行，提高电缆线路的利用率。
目前电缆测温主要采用电缆分布式光纤测温系统（DTS），该技术主要通过在电缆外护套表面敷设光纤，对电缆外护套进行温度测量，通过热阻平衡等模型算法来等效电缆导体温度[1][2]，由于电缆敷设环境非常复杂，加上热传导对表面温度的时差影响，很难实时有效的监测电缆运行导体温度[3]。
本文介绍一种新型电缆接头内导体运行温度直接测量技术，并通过多次、多点试验，进行大量的数据分析比较，验证该方法的安全性和有效性。
温度直接测量技术是将测温模块直接植入电缆接头导体部位，利用接触式温度传感器直接测量导体温度，在电缆接头橡胶绝缘件外部的零电位处，安装测温天线，通过电磁耦合的方式为内置测温传感器传输能量[4]，同时读取精确的电缆温度值，从而保证电缆和测量装置的安全运行。
1.试验方法1.1 测温装置安装将内置测温模块植入到110kV电缆中间接头屏蔽管内部等电位处，测温热电偶探头与接头屏蔽管的等电位线一同固定在导体铜屏蔽管上，在安装电缆接头的过程中，同步完成测温模块的安装。
电力电缆运行温度监测技术李磊发表时间：2018-01-10T09:08:23.950Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：李磊1 梁继刚2[导读] 摘要：电力电缆作为电力系统中能量传输的关键设备之一，其运行状况对电力系统运行的安全可靠性有重大影响。
（国网陕西省电力公司西安市供电公司电缆运检室陕西省 710000）摘要：电力电缆作为电力系统中能量传输的关键设备之一，其运行状况对电力系统运行的安全可靠性有重大影响。
了解电力电缆的故障原因，有利于采用合理而有效的监测手段及预防措施，保证电力电缆运行的安全性。
在电力电缆工作系统中，受绝缘材料性能、制作工艺以及接触电阻存在等因素的影响，电缆接头故障时有发生。
因此对电力电缆及其接头的运行状况监测问题进行研究十分必要。
基于此，本文主要对电力电缆及其接头运行温度监测技术进行分析探讨。
关键词：电力电缆；接头；运行温度；监测技术；研究1、前言电力电缆中间接头的表面温度是反映其运行状态的重要参数。
，因此，通过对电缆接头处温度的变化进行经常、连续地监视，就可了解和掌握它的运行状况。
发现某接头位置的温度过高，或者与环境温度的差别较大或变化较快，便说明该位置的绝缘已较为薄弱，继续运行可能会导致严重的故障发生，此时，系统应及时发出报警信号，以便值班人员迅速进行处理，避免事故发生。
2、电缆接头温度监测方式在电力电缆网络中，电缆接头是不可或缺的一部分。
总结多年运行经验，有超过90％的电缆运行故障，都是因为接头故障引起的。
并且接头温度过高也是发生故障和绝缘老化最主要的原因之一。
电荷集肤效应以及涡流损耗、绝缘介质损耗都会产生附加热量，从而使电缆温度升高。
当电缆负载电流通过电缆时．电缆接头的温度会从100℃上升到140℃，这便会引起芯线温度也会上升到90℃，导致芯线发热，过高的温度会加速绝缘老化，以致绝缘被击穿。
当接头质量不达标时，压接不紧、接触电阻过大，电缆接头温度长期过高时就会将绝缘层破坏，极易导致火灾的发生。
在电缆接头的运行温度监测中，需要考虑到温度监测的具体技术。
其中点式温度监测方式包含了有线连接和无线连接两种方式，具体的运行监测如下。
2.1有线连接方式有线连接是利用数据总线以及单片机来实现主控计算机和温度传感器之间的连接，从而完成数据的管理控制和传输的要求。
如，在通过点式温度监测方式来设计的电缆接头运行温度监测系统中，通过总线来进行各个部分的连接，就属于最典型的点式温度监测系统有线连接方式。
但是这一方式存在的不足在于：只适合小范围且待测量点相对密集的场合；安装时工作量偏大，并且实现上有很大的困难；一旦出现故障，很难进行维护。
所以，多应用于变电站或者是发电厂等待测设备相对集中的区域。
2.2无线连接方式针对城市电网当中的电缆接头进行温度的在线监测，就可以利用无线连接的方式进行监测处理。
城市地下电缆接头温度接头温度监测系统设计的组成如图1所示。
在整个系统之中包含了数据采集、处理、传输、显示以及长远距离的通信能力等，同时再配合上软件的支持，不但可以对电缆的工作状态进行监测．同时也可以对电缆故障隐患进行分析。
与有线连接方式进行比较．无线连接方式具有不受距离的限制．可以满足大范围温度监测要求；剔除了数据传输布线等繁杂的工作，减少了工作量；适用性较广，拥有良好的经济性等优势。
图1，城市地下电缆接头温度监测系统的组成3、电缆接头的温度监测3.1电缆温度就地监测方法电缆温度的就地监测方法是使用合适的传感器，将测得的对象温度信号转换成为电信号，送入附近适当的监测点，以适合的方式展现出温度测量结果。
就地监测方法具有成本低的优点，且布线简单，施工工程量小。
其缺点是仪器工作环境不佳，工作人员必须实地观察、记录测量温度，并且警报信号不易检测。
3.1.1示温腊片法示温蜡片法是在电力电缆或电缆接头可能的过热点贴上特殊蜡片，进行定期的巡视，再根据蜡片的颜色变化或者融化程度来大致推测该点的温度范围。
示温蜡片具有超温变化特性，当测温点温度低于某设定的临界温度时，蜡片保持原来正常的颜色，当温度高于临界温度，颜色会突然改变。
这是电力电缆等高压设备定性判断温度的方法之一。
该方法成本低廉，原理简单，且产品轻巧，便于携带，安装简便，目前在电网内部仍然被广泛应用。
3.1.2引线接头测温法引线接头温度测量法是在接头处安装引线测温装置，当测得温度高于设定温度时，弹簧触点闭合，启动信号报警。
该法运行较为可靠，效果良好，但缺点是不能监测精确温度，不能记录温度历史数据，无法掌握温度的变化趋势。
3.1.3接触式电信号测温法接触式电信号测量方法是使用最广泛的热电偶和热电阻，其具有操作简单、价格低廉的优点，并且测量的是物体真实温度。
随着电力电子技术的高速发展，温度传感器从简单的热电偶等独立原件，发展到模拟集成温度控制器，以及到内含温度传感器的集成电路，其精度、抗干扰能力得到极大提高，实际操作也逐渐简化。
热敏电阻测温法利用导体或半导体的电阻值随温度变化的特性来测量温度，可以根据电阻变化值来显示温度值。
热电偶式测温法是根据热电效应的原理，将两个成分不同的导体连接起来，利用温度差产生电动势的方法来测量温度。
热敏电阻是一种测温元件，它的优点和不足并存。
电阻的体积小、灵敏性高，且该法具有响应时间短、输出信号大、温度值可直接显示等优势，在信号远距离传输时这些优势可得到充分体现，因此热敏电阻作为测温元件在航空领域具有广泛的应用。
然而，热敏电阻基本没有互换性，且每个热敏电阻都需独立的接线、布线，既复杂又易损、维护量大、精度和一致性较差，只能得到线路局部温度。
同时该法需要金属导线传输信号，无法保证具有稳定的绝缘性。
热敏电阻和热电偶都属于电信号传感器，电信号传感器共有的缺点是传输过程中的信号随着距离的增加而迅速衰减，在测量几公里甚至几十公里电缆温度时，信号衰减明显。
3.2电缆温度远程监测方法电力电缆温度远程监测方法是将测量信号转变为电信号后，经专用的传输线把信号传输到监测设备，经过模拟到数字的转换和一系列数字处理和运算后，实时显示，定时记录测量温度值，再将所测温度值与设定值比较，若检测值超出设定值时，仪器会发出声、光等报警信号及相应控制信号。
该方法不需要人工干预，能自动的对多个监测对象进行温度监测，且能在值班人员易于察觉的地方发出声光报警信号，其不足是结构复杂，工程的施工量较大。
3.2.1感烟式在线监测法感烟式在线监测法具有早期警报的功能，它是目前使用非常广泛的探测器之一。
感烟火灾探测器可分为离子型、光电型、半导体型和电容式等几种形式，其中以离子型和光电型火灾探测器的应用居多。
烟雾是早期火灾的一个重要特征。
在火灾起始阶段，因温度较低，大多物质处在阴燃阶段，会产生大量烟雾。
感烟式火灾报警系统就是通过探测空气中的烟雾粒子，并将其转换为相应的电信号来发出报警，它是实现火灾早期报警的重要仪器。
对离子式和光电式感烟探测器在烟雾粒子、颜色、环境条件、燃烧方式等不同状况的响应情况进行性能比较，发现离子型探测器对电力电缆的探测效果和响应效果更佳，因此相对来说，离子感烟探测器的使用范围更广。
当电缆在运行中发生异常时，系统能自动发出事故警报并显示画面，根据计算机模拟界面图，可快速、准确地判断电缆接头故障的实际位置，为电缆的安全运行提供可靠的保障。
该法的不足是电离室设计采用放射性元素，在其生产、运输和废弃过程中有污染环境的风险。
探测器本身易受风、湿度等因素影响，通常须应用于空气相对湿度低于95%的环境下，同时还需安装防风罩以减少风速对探测器性能的影响。
3.2.2感温电缆温度监测法感温电缆内部涂有两根或两根以上的热绝缘材料的弹性钢丝，该法的基本原理是：正常运行时，钢丝之间相互绝缘，而当监测到的外部环境温度达到绝缘材料预定熔化温度时，电缆绝缘层将受到损坏而短路，该短路信号便作为报警信号传送给监测系统。
感温电缆温度监测方法的优点是结构简单，投资少，监测结果可纳入火灾报警控制屏运行。
该法的缺点是系统的安装维护工作不太方便、报警温度固定、警报是破坏性的报警，并且只能监测某一段的温度，无法精确定位故障具体位置，无法对温度趋势进行记录和分析。
感温电缆主要用于建筑消防设计，例如广州体育馆采用感温电缆对其能源中心、主场馆、训练馆等各个功能场馆进行了监测和保护。
3.2.3无线测温法当前，电力电缆温度监测技术已经有向无线传感网络方向发展的趋势，无线传感网络由大批低价微型传感器节点组成，可在无人值守的情况下对各个节点的环境状态信息进行方便的采集。
目前无线传感网络的无线网络协议有：GPRS、Wi-Fi、蓝牙技术、Zigbee （IEEE802.15.4）、红外技术（FRDA）和超宽带技术（UWB）等。
无线测温法采用无线通讯方式有效的进行高压隔离，使得测温点无需有线连接，且测温终端可放置于电缆任何部位，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，机动性好、灵活性强、运行管理灵活、维护操作简单，可提高电力电缆运行稳定性，降低工作强度。
无线传感器网络以高精度、经济性在各领域被广泛应用，且势必发展显著。
无线传感网络尤其适合于难以使用传统有线通信网络的环境，例如煤炭厂、核电厂等。
4、结语目前国内外各种电缆温度监测方法有其各自优缺点及应用实测。
通过选择合适的温度监测方式，准确监测电力电缆的温度变化情况，可及时知晓运行中的典型常见问题。
但是，单一的监测方法有时未必能满足复杂的工况条件，因此，根据具体的电缆布置及运行方式，可有针对性的选用多种监测方法，综合利用各种方式的特征信号数据，能更准确、有效地对电缆温度进行监测。
参考文献：[1]吴畏，杨博麟，王轶群，等.电力电缆及其接头运行温度监测技术研究[J].电线电缆，2011，（04）：41-44[2]李华忠.电缆接头温度监测技术的研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2014[3]杨平，王威.电力电缆接头温度无线监测前端装置设计[J].仪表技术与传感器，2011，（06）：44-47。
