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电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究高戈

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：高戈

[导读] 摘要：目前，随着我国社会经济的发展，人们对电力电缆线路运行的安全稳定提出了较高的要求。

        （国网大同供电公司山西大同 037038）
        摘要：目前，随着我国社会经济的发展，人们对电力电缆线路运行的安全稳定提出了较高的要求。但是，以往的热电偶局部电测温技术无法实现线路实施监控目标，给电力电缆线路运行带来极大的安全威胁。本文就对电力电缆线路运行温度在线检测技术应用进行深入探讨。
        关键词：电力电缆；线路；运行；温度；在线检测
        我国电网电缆平均出现故障的几率比较大，重点就是因为缺乏对电力电缆线路的在线监测工作。电力电缆线路运行当中，出现故障的往往都是来自于比较细小的漏洞，漏洞所在点经常出现异常发热，造成缺陷点温度不正常升高。终端、中间接头，尤其是中间接头是整条电缆系统当中绝缘性能最为脆弱的地方，作为电力故障的高发地带。另外敷设弯曲时，由于形变，绝缘本体密度以及绝缘强度出现了改变，电场与热场分布也出现了各种畸变，弯曲敷设的地方同样也是故障高发的地带。因此，怎样对故障高发地带进行全范围精确的温度检测尤为关键。通常来说，火灾是最大的危险，避免电缆火灾需要摆在第一位的工作上。传统的测温方法只能对局部进行测温，不能对整条电力电缆线路实现温度在线监测，非常危险，还存在局限性。可是，随着测量技术的高速进步发展，分布式光纤连续在线检测技术出现，只利用一根或者几根光纤，就能够实现对长达数公里的线性设备以及点式设备监测目标，而且电力电缆线路运行温度在线检测技术获得非常广泛的使用。
        1、温度在线检测技术应用的重要性
        电力电缆导体的自身温度变化是反映其在流程幅值变化的最直接数据，换句话说，只要掌握了电缆导体处在暂态和稳态时的温度，就能确定其流量变化。例如，与传统的热电偶局部点温度测量技术相比，分布式光纤测温技术实现了在线检测，这就大幅度提高了后期电力电缆平台软件的开发作用效率。此外，电力电缆线路运行温度检测在应用分布式光纤测温技术后，能够实现实时监测线路表面温度和运行线路绝缘状态温度。此外，该技术的应用不仅能测算出电力电缆线路的稳态载流程，还能及时发现线路运行中局部过热点的位置，这就为线路故障的排查和处理提供了准确的数据信息。然而，在实际应用过程中，相关建设人员并没有将其重视起来，这就使得线路温度在线检测技术的应用普及推广十分缓慢。基于此，相关人员应加大电力电缆线路运行温度在线检测技术应用方法的研究力度，以实现电力系统运行建设作用稳定性的发挥。
        2、电力电缆线路运行温度在线检测技术
        2.1点式温度传感技术
        此技术重点是依靠几个温度传感器。例如热电偶、热电阻等，利用点式的温度传感器来对现场几个特定点的温度进行检测。此技术主要是需要使用特定的专用电缆从温度传感器那里获得温度数据，将其传输到计算机终端之后进行数据分析处理的一种技术。点式温度传感技术利用比较多的就是依赖温度传感技术或者热电偶进行温度检测技术，工作原理主要是根据之前将热电偶或者温度传感器安装到电缆线路当中非常关键的位置当中，即最容易出现故障的地方，确保可以对这些地方实现监测的技术。这样的技术优势就是操作简便，方法既简单又容易学会，缺点是无法进行全面的检测，监测范围受到限制。
        2.2光纤传感技术
        后相拉曼散射效应是该项技术的核心部分，由于二氧化硅分子结构的石英玻璃是构成光纤的主要材料，光纤能达到与纳米激光脉冲相融合的效果，而且对于热振动频率来说，为电缆温度具体情况的掌握奠定了基础。电力电缆温度的了解与掌握，光纤温度传感技术发挥重要作用，比如，其中的ＯＴＤＲＡ测温技术，对光纤传感技术的良好应用发挥重要作用，虽然该技术需要较高的光开技术，而且在维护方面有着较高要求，但是其在光纤传感技术中的应用效果十分显著。从当光纤技术的发展取得良好成果，使其在电缆温度检测期间的应用越来越广泛。在检测电缆温度过程中，分布式光纤温度检测是应用较多的一项技术，其主要是采用Ｒａｍａｎ散射效应展开工作，在检测电力电缆温度方面取得良好的效果。
        2.3新型线式温度传感技术
        新型线式温度传感技术是近年来开发的新式监测技术，其感应器并不是安在电缆上的，而是通过对电缆的特殊材料改造从而为电缆增加了一项特殊的感应性能，这样的电缆被称作“感应型”电缆，因此这种特殊材料制作而成的电缆成本也相对来讲价格较高，但实用性比较强。实际测温工作中，测量中心可以通过对电缆的线路检测进行数据反馈，同时这种电缆的温度一旦超过预想的数值，就会自动向主机发出报警信号，能够及时对危险进行预警。但这种电缆的温度要求固定，不能按照实际需求进行合理的更改，同时预警信号并不完整，感应电缆也不能大范围的应用，故在我国的电力系统中，这种特殊材料的感应电缆并未能投入大面积的电网使用中。

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        3、电缆线路的运行维护措施
        3.1建立健全电力电缆维修管理机制
        由于电缆数量较多，敷设的范围较广，以此，需要在管理机制中涉及电缆维修相关的内容，并将其全面落实到位。首先，应当对电缆维修工作的细节部分进行严格规范，将电缆维修的具体措施与方法进行确定；其次，将维修工作具体落实，对维修工作进行明确分工，并对日常维修实际工作情况进行汇报；另外，对于维修工作质量的保证，可以通过政绩考核来提高工作人员的积极性，采用奖惩机制的方法给予优秀员工一些奖励，以此使其工作积极性得到提升；最后，还应当对电缆维修工作人员进行专业的培训，其目的是为了提高工作人员的专业技能水平，使电缆维护工作的质量得到保障。
        3.2电力电缆线路温度的维护检测
        在电力电缆线路温度的维护检测中，尤其要注重以下几点：（１）定期维护电力电缆线路周围的环境温度，且工作人员需做好相关的记录；（２）对地下的电力电缆线路进行不定期的抽查，尤其要注重线路密集地带或散热效果较差地带的温度检测与记录；（３）在温度的检测过程中需要根据不同季节展开工作，比如，在夏季应加强温度维护与监管，对电力电缆线路最大负荷之下的温度改变进行测试；（４）电力电缆线路温度的测量检测过程中，还要一同检测电力电缆线路区域当中土壤的温度、大气温度，并做好统计工作，绘制电力电缆线路温度与环境变化的曲线图；（５）在测试热力管道周围的电力电缆线路时，为了防止环境因素而影响测试效果，应将特殊的温度检测形式应用实际操作中；（６）在电力电缆线路温度的测试过程中，如果出现温度异常的现象，应及时采取有效措施进行解决。
        3.3做好对电缆技术资料的管理
        对于电缆运行情况及技术资料的管理，计算机技术发挥着重要作用，工作人员需将电缆网络总平面图、电缆铺设路线等相关的资料进行统一管理。这些管理工作给电力电缆维修提供了可靠的信息依据，给维修工作带来很大的便捷。比如，电缆日常维修资料的管理，可以加强电缆存在故障之处的深入了解，因此，工作人员应有针对性的进行检查与记录，以此为维修工作提供有效的数据支撑，大大提高维修质量。
        4、电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用
        4.1温度在线检测技术的应用方法
        温度在线检测技术的应用互相并不冲突。因此，在应用的过程中应该注意对不同技术方法的综合应用。在比较大范围的检测活动中，应该首先考虑热效应在线检测技术。该技术快捷灵活，而且能够提供比较准确的问题定位信息。因此，该技术的应用应该受到重点关注。
        4.2温度在线检测技术的其他注意事项
        首先，应该重视温度在线检测技术的发展。针对现有技术存在的缺陷，需要推动新技术的发展和应用，以获得一种高效灵活的温度检测方法。其次，应当注意温度检测设备的发展和应用。在温度在线检测的过程中，需要应用到大量的技术设备。例如红外探测设备，信息处理设备等等。高性能设备的应用也可以有效提高温度检测的准确性，对于整体的维护工作等也有比较重要的应用意义。最后，应当注意对工作人员的培训。新技术和新设备的应用会对工作人员提出新的要求。为了充分发挥检测技术的优点和设备的功能，需要针对具体情况进行工作人员的技能培训。
        5、结束语
        总而言之，以往采用的电力电缆线路运行温度检测技术都难以满足实际需求，相关人员应采用先进的技术来提高温度检测数据的准确性。就目前来说，可供选择的技术有热效应在线检测技术、新型线式温度传感技术和光纤传感在线检测技术。但相关研究证实，这几种技术均具有一定的应用缺陷。因此，电力电缆线路运行温度检测人员要根据实际情况，选择有针对性的技术应用方法，从而最大限度地提高电力系统运行的安全稳定性。
        参考文献
        [1]丛熙滋.35kV及以下电缆线路故障分析及对策研究[D].大连理工大学,2016.
        [2]张晓群.变电设备在线检测技术及状态检修的研究[J].工程技术研究,2017,(6):144-145.
        [3]李德泉.电力电缆运行状态在线监测系统的设计[J].通信电源技术,2017,34(1):93-94.