电力电缆线路运行温度在线检测技术应用

高压电缆温度及电缆沟环境在线监测系统摘要:电缆沟电缆温度监测，电缆沟微环境监测，包括环境感烟，明火，水浸，人员小动物入侵，井盖开盖等监测。

关键词:高压电缆，温度在线监测，电缆沟环境，电缆沟防火防盗；1、引言电力行业中高压电缆安全在线监测能够有效的避免电缆火灾等事故的发生，其中温度在线检测是防止电缆火灾保证电缆系统安全运行的重要手段，传统的测温法是将点式感温装置如热电偶装在电缆重点检测的部位，这种方法只能对局部位置进行监测，而无法对整条线路进行监控，采用一线式温度传感器接合数字通信技术可用一条电缆监测1.2公里内128个部位的温度，施工简单，可靠性高，布线方便等特点，并且可与人员和老鼠探测、感烟，明火，水位监测系统组成电缆沟环境监控综合在线检测．为电缆温度监测和安全运行提供科学依据，有效避免高压电缆安全事故地发生。

2、电缆温度和电缆沟微环境安全监测技术2.1概述电缆沟环境在线监测系统能有效地辨识电缆及其接头的老化所发生的过热和火灾事故隐患，同时该系统又是电缆设备故障的预知维修系统，它能在电缆及被检测设备发生故障之前发出报警及检修建议。

并且通过使用低成本测控设备实现电缆地沟温度的稳定测量，实现数据的长期记录和采集。

2.2系统结构2.3 现场探测器工作原理和技术指标2.3.1 电缆温度传感器电缆温度传感器是采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片和远距离通信芯片封装而成，独特的单线接口方式，在与温度监测器连接时仅需要一条双绞线即可实现供电与双向通讯。

采用不锈钢外壳，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，防水封装等优点。

2.3.2 明火探测器明火探测器利用特定幅度、频率的高压信号激励紫外光敏管，使其发射特殊波长的感应信号的方式精确接受、分析火焰中的紫外线，及时发出声光报警。

2.3.3 红外微波探测器智能红外微波三鉴探测器采用了微波多普勒效应、光谱分析、光量子探测等尖端技术的智能红外微波三鉴探测器。

红外测温仪在电力电缆温度监测中的应用案例研究摘要：红外测温仪是一种非接触式测温设备，能够准确测量物体表面的温度，因其高精度、快速测量和无需接触等优点，在电力电缆温度监测中得到广泛应用。

本文将通过分析实际应用案例，探讨红外测温仪在电力电缆温度监测中的优势和应用效果。

1. 引言随着电力行业的快速发展，电缆作为输送电能的重要组成部分，其温度的安全监测成为不可忽视的问题。

传统的温度监测方法需要人工接触电缆表面进行测量，不仅测量效率低下且存在安全隐患。

因此，将红外测温仪应用于电力电缆温度监测中成为一种创新而有效的方法。

2. 红外测温仪原理和特点红外测温仪是基于物体发射红外能量与其表面温度的关系进行测温的一种设备。

其原理是通过使用红外探测器检测物体表面发出的红外辐射能量，并将其转换成对应的温度值。

相对于传统的接触式温度测量方法，红外测温仪具有以下特点：2.1 非接触式测温：通过红外技术，红外测温仪能够在不接触电缆表面的情况下进行温度测量，从而大大降低了测量过程中的安全风险。

2.2 高精度测量：红外测温仪可提供高度精确的温度测量结果，其测量误差通常可控制在±0.5°C以内。

2.3 快速测量：红外测温仪具备快速测量能力，可以在几秒钟内完成对大量电缆温度的测量，提高了工作效率。

3. 红外测温仪在电力电缆温度监测中的应用案例3.1 电力变电站中的电缆温度监测在电力变电站中，电缆作为输配电的关键部件，其温度状态直接关系到电力系统的运行安全性。

利用红外测温仪可以对电缆进行全面而快速的温度监测。

通过实时监测电缆的温度变化，可以及时发现异常情况并采取相应的预警和处理措施，保障电力系统的正常运行。

3.2 高温区域的电缆温度监测一些特殊环境中，如电力厂房内的高温区域，传统接触式温度测量方法往往会受到环境的限制，难以进行准确的温度监测。

而红外测温仪可以在高温区域内远程测量电缆表面的温度，提供准确的温度数据，帮助工作人员及时判断设备运行状态，做出相应的调整和保护措施。

分布式光纤测温技术在电缆监测中的应用发表时间：2019-03-14T11:29:44.143Z 来源：《河南电力》2018年18期作者：何超[导读] 以实例证明了分布式光纤测温系统是电缆在线监测实现诊断及定位技术的最有效手段之一。

（江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州）摘要：本文介绍了分布式光纤测温技术在国内外发展的现状，阐述了基于拉曼散射系统的基本原理，以及分析了分布式光纤测温技术在企业电缆中的应用，以实例证明了分布式光纤测温系统是电缆在线监测实现诊断及定位技术的最有效手段之一。

关键词：分布式光纤测温；电缆；在线监测引言电力电缆故障往往是绝缘水平下降，泄露电流增大，损耗增加，导致温度升高；温度升高又进一步使绝缘老化，泄露电流增大，温度再升高，最终导致绝缘击穿，或者发生火灾。

防止电缆火灾是保证电力系统安全运行的重要方面。

若能在事故发生早期通过温度测量进行预警并迅速采取有效措施，就能有效避免此类事故。

传统的测温方法采用点式感温元件装在电力电缆的重要部位进行测温，此方法只能对电缆系统局部位置进行测温，无法对整条电缆线路实现温度在线监测。

而分布式光纤测温系统能够实现多点在线的分布式测量，其中光纤既作为传感元件感知温度信息又作为信息载体传输温度信息，具有抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、本征安全、传输距离远、高带宽、高温度分辨率、高空间分辨率、定位精准等优点，可有效实现电力电缆全线温度在线监测，实时监测电缆的温度，及时发现和定位温度异常点，并输出报警信息，提高了电缆的运行安全性和可靠性。

1.分布式光纤测温技术简介目前，光纤测温技术主要采用两种基于拉曼散射的温度传感技术，一是基于拉曼光时域反射技术的分布式光纤传感技术；二是基于拉曼光频域分析技术的分布式光纤传感技术。

基于分布式光纤传感技术的优势，其理论和应用研究一直是国内外研究的热点。

1981年英国的南安普敦大学首次提出了分布光纤温度传感器系统的定义，1987年英国YORK技术有限公司首次推出了商品化的拉曼后向散射效应的分布式光纤温度传感（DTS）系统。

光纤测温系统在电缆输电线路中的运用随着高压电缆运用越来越来越广泛，电缆线路的日常维护检修的任务对于输电运行部门也越来越大，各种电缆线路的监测装置也应运而生。

电缆光纤测温系统能实现电缆温度的实时监测，记录电缆线路在不同荷载下的发热状态，收集详细数据；通过光纤测温系统反馈信息，可及时发现电缆线路存在故障，调整电缆运行状态，延长电缆线路的运行寿命；也能大大降低运行部门的工作强度，对保障电缆线路可靠运行具有重大现实意义。

一、光纤测温系统的功能电力系统中，线路分为电缆和架空线路。

电缆线路一般敷设于地面以下，运行检修困难。

电缆会因为过载或外部原因，导致电缆局部运行温度过高。

电缆温度过高，将大大缩短电缆的使用寿命。

经相关厂家试验论证，电缆持续运行在70℃以上时，电缆运行寿命缩短三分之一。

因此，有必要对电缆进行在线、实时监测，能将故障信息迅速发送至运行人员，运行人员及时处理故障，保障电力的供应。

光纤测温系统可以通过对电缆的运行状态进行实时监测，监测电缆在不同荷载下的运行温度，并对突发事件及时发送至运行人员手机中，提高运行部门管理水平；系统能对电缆沟、隧道内的火灾进行监测与报警，提前发现电缆故障并预警，预防事故的发生；可以优化电缆线路的运行状态，根据传输的负荷确定电缆温度变化的规律，在考虑电缆运行寿命的情况下，可选择传输最大的线路容量，提高线路的利用效率。

综上所述，光纤测温分析系统具体应具有以下主要功能：电缆运行温度监测功能，能实时监测记录电缆的不间断运行温度；温度异常报警功能，并且在该状态下电缆的实际运行载流量；系统能通过自主计算，在设定过载电流和最高允许温度计算出过载时间；设定运行电流和运行时间可以计算出电缆的运行温度；设定过载时间和最大允许温度可计算出最大允许过载电流；电缆动态载流量分析功能（日负荷）；自动生成运行报告功能，可方便地为项目调试和文件归档列出详细的报告。

二、测量原理光纤测温系统是基于光纤的拉曼散射效应，激光器发出的光脉冲与光纤SiO2分子相互作用，发生散射，其中拉曼散射与光纤SiO2分子的热振动能相互作用，对温度的变化敏感。

寻热式热电偶在电力系统电缆沟温度在线监测中的应用 文章阐述了差温型测温电缆、定温型测温电缆、线型连续寻热式热电偶测温电缆、网络化温度传感器以及光纤温度传感器的工作原理及适用范围，并对对于电力系统电缆沟温度在线监测方式提供建议。

由于电力电缆施工布线方便，又满足市政建设对于外观的要求，所以在近年来的电力基础设施建设中，电缆的使用数量在迅速增加。

然而日益增多的电缆也给日常运行维护工作带来了巨大压力，维护工作稍有疏忽就容易导致火灾事故的发生。

一旦电缆沟发生火灾，不仅会中断供电，而且可能引起连锁反应，造成重大损失。

1、电缆沟引起火灾原因电缆燃烧的原因有很多，既可能是电缆本身存在质量、设计缺陷等原因，也可能是施工、维护不当等其他原因。

①设计不合理。

电缆过载能力不够。

②施工不当。

安装过程中，电缆沟底未铺垫砂子或软土，也未加盖板，电缆的弯曲半径过小；施工时未按规定分层敷设、绝缘距离不够、敷设密度超标、施工造成电缆机械损伤等。

③材料老化。

因电缆自身材质和工艺差异，有一定的寿命差别，特别是在条件恶劣的电缆沟内，老化速度会加快。

④短路事故。

经过短路电流冲击，导致电缆绝缘性能严重下降，容易发生短路。

⑤电缆接头发热。

电缆头压接不紧，三相压接头几何位置不对称，压接管压接后有金属毛刺，接地电阻值超标等都会导致电缆接头发热。

⑥其他原因。

电缆沟浸水事故或者有老鼠啃咬等都会造成电缆损伤，埋下电缆起火的隐患。

2、传统的预防措施目前，电力行业对电缆沟的管理大多还处于计划检修阶段，一般采用定期巡视的方法对电缆沟的运行状况进行检查。

这不但造成了很大的经济浪费，潜在的火灾故障也很难被及时发现，这种管理方式已经成为电缆沟管理的短板。

对于新建的电缆沟，可以采取以下几个措施预防火灾事故的发生：①设置防火段。

防火段可由防火涂料和防火隔板构成，也可由轻型封闭式耐火槽盒构成。

②设置阻火墙。

用普通红砖砌墙，下边在排水小沟的上面预留排水孔，且在墙的两侧涂上防火涂料，形成完整的阻火墙。

浅谈红外技术在电缆中的运用摘要：红外诊断技术能快速实时地在线监测和诊断电力电缆的大多数故障，防止电力电缆发生故障后导致电网大面积停电事故。

因此，近年来发展红外诊断监测技术，对保障电力电缆的安全运行，同时积累数据及时发现电缆安全隐患起着举足轻重的作用。

文章主要阐述了红外诊断监测技术在电力电缆运行中的应用、诊断原理、监测的基本要求、分析判断方法和局限性以P-65红外热像仪捕捉的电缆设备发热故障为例，对其应用情况进行分析总结。

关键词：电力电缆故障红外诊断1电力电缆红外诊断技术的特点1）采用被动式检测，简单方便。

由于红外监测设备相关部位自身发射的红外辐射能量，不需要辅助信号源和各类检测装置，因此，诊断手段单一，操作方便。

2）不停电、不解体、非接触。

由于电力电缆的红外诊断是在其运行状态下,通过监测异常红外辐射和异常温度变化来实现，不需要改变其运行状态从而可以随时监测到电力电缆在运行状态下的真实数据信息，从而保障操作者的安全。

3）直观、准确、灵敏度高、安全、快速。

4）通过计算机的数据积累及分析软件可以有效发现电力电缆的运行状态，从而制定相应对策。

5）红外诊断技术是状态检修的主要部分，通过对管辖的电力电缆运行状态实施温度管理，并且，根据每根电缆的不同情况进行有针对性的维修。

另外，红外诊断还可以检验电力电缆的维修质量。

2红外诊断技术的基本原理大家都知道，人在生病的时候体温也会随着升高，在电力电缆运行中，运行的温度发生异常是由于故障所造成的，电缆的绝缘部分出现劣化引起介质损耗增大绝缘水平降低，在运行电压下发热击穿。

有些电气设备，因故障而改变电压分布状态或增大泄漏电流，同样会导致设备运行中出现温度分布异常。

总之，出现故障是由于相关部位的温度显示出来的征兆所进行判断，因此通过监测电力设备的这种状态变化，可以对设备故障做出诊断。

3红外诊断技术的分析判断方法3.1表面温度判断法根据测得设备表面温度值，对照DL/T664－1999《带电设备红外诊断技术应用导则》，凡温度（或温升）超过标准者可根据设备温度超标的程度。

电缆设备无线温度在线监测系统技术规范书批准：审核：拟制：总则1．本“规范书”明确了某城市供电公司10kV电缆设备无线温度在线监测系统的技术规范。

2．本“技术规范书”与商务合同具有同等的法律效力。

1.1 系统概述在环网柜、分支箱、箱变等电缆设备里面，电缆设备与电缆之间一般都采用插头连接，长期过载、接头松动、触头老化等因素容易导致接触电阻增大，可能发生触头升温过高甚至烧毁等严重事故。

一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者电缆线路分接头众多，呈网状结构，查找故障隐患非常困难，浪费了大量的人力，物力。

电缆设备无线测温在线监测系统主要包括开关柜内母排接头测温、站内输电线路和电缆接头测温，将监测点的接头温度、无线温度传感器的电池电压实时上报到变电站后台或远程主站系统进行显示、存储和越上下限预报警处理。

当现场的接头温度越限和温升过快时，无线温度传感器会立即主动上报紧急告警信息到站内后台或远程主站系统，由软件系统给出声光报警并发出短信，通知运行值班人员处理。

对于变电站的户外架空线路和电缆接头，还可以在线监测线路负荷电流、局部放电等运行状态。

1.2 总体要求1.2.1正常运行时：系统能够及时掌握各监测点的正常运行情况，将电缆设备内部接头的温度、无线温度传感器的电池电压、户外架空线或电缆头的温度、户外架空线或电缆头的负荷电流、户外架空线或电缆头的对地电压等运行信息发送到站内后台或远程主站系统，在计算机上能够方便地查询有关实时信息和历史数据。

为及时掌握各监测点在故障前的运行状态，预防隐患的发生，保证设备的正常运行，并提供灵活的参数调整手段。

1.2.2异常运行时：系统能够及时掌握各监测点的异常运行情况，将各接头的温度越限、温升过快和电池电压低等报警信息发送到站内后台或远程主站系统，在计算机上能够方便地查询有关报警信息和实时数据，及时掌握各监测点在异常运行时的运行状态，避免恶性事故的发生。