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电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究何永基

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：何永基

[导读] 摘要：纵横交错的电力电缆线路作为城市重要的基础设施之一，广泛应用于我们的生活中。

        （广东威恒输变电工程有限公司广东佛山 528100）
        摘要：纵横交错的电力电缆线路作为城市重要的基础设施之一，广泛应用于我们的生活中。电力电缆线路在运行时，常常会因为电压负荷过重产生而电缆线路过热、线缆绝缘状态不稳定等危险因素。做好电力电缆线路运行温度的检测工作，对于保障广大人民的用电安全有着重要意义。本文介绍了电力电缆线路运行温度在线检测技术，并对其的实际应用方法展开分析。
        关键词：电力电缆线路运行；温度；在线检测技术；应用
        想要测量电力电缆导体电流量幅度的变化最直接的方法就是测量导体自身的温度变化，一旦掌握了电力电缆平稳的状态的时候的导体温度，想要确定导体载流量的变化就变的非常容易。现在在线路运行温度的检测方面应用最广的就要数分布式光纤测温技术，这种技术继承了传统技术的优点的同时，还能够及时发现局部过热的点位，更加利于故障的排查处理工作。
        1温度在线检测技术概述
        导体自身的温度变化可以在一定的程度上反应出所载电流量幅度的变化，所以只要掌握了电力电缆在运行时的具体温度，就能比较容易地确定线路所载电流量的大小。目前运用于电力电缆运行中的温度检测技术主要有：点式温度传感技术、光纤传感技术、新型线式温度传感技术、基于热效应的电力电缆在线检测技术四种。其中光纤传感技术是一种在电力线电缆运行中使用最广的测温技术。
        1.1点式温度传感技术
        点式温度传感技术需要借助几个温度传感器．比如热电阻、热电偶、热继电器等。通过这几个点式的温度传感器来检测现场几个特定点的温度。点式温度传感技术就是需要应用特定的专用电缆将从温度传感器那里得到的温度数据，传输到计算机终端，并且进行数据分析处理的一种技术。目前来说，点式温度传感技术采用较多的就是依靠温度传感技术或者是热电偶进行的温度检测技术。这种检测技术的工作原理就是通过预先将热电偶或者是温度传感器安装到电缆线路中最重要的位置也是最容易发生故障的地方，保证能够对这些地方进行实时的监测的一种技术。这种技术的优点就是操作简单，方法简单易学，缺点是不能进行全面的检测，监测范围有限。
        1.2光纤传感技术
        光纤传感技术是新型的温度测量技术，它比传统的测温技术更加的方便适用，已经被大规模的应用到电力电缆线路温度测量中。在现阶段中光纤的主要制作材料是氧化硅，主要的构成成分是石英玻璃。在光纤传感技术中，最具有代表性的便是分布式光纤温度检测技术。这种技术所依据的基本原理是后向拉曼散射效应。近年来随着光纤技术的飞速发展，光纤传感技术在电力电缆线路的温度监测中已经得到了非常广泛的运用。分布式光纤温度检测技术是在温度检测工作中应用最多的技术。不过这种技术虽然存在着非常多的优点，但是仍然是有不足的地方，比如说这种监测技术对专业性知识要求较高，如果机械故障后期的维修会很难等。
        1.3新型线式温度传感技术
        新型的线式温度传感器，也是需要能感应温度的感应器。不过这次的感应器不是放在电缆上面了，而是电缆本身就是有特殊材料制成的，这种电缆统称为感温电缆，感温电缆选取好之后，需要与被测电缆进行一起的捆绑，把这两种电缆捆扎到一起用来进行测量被测区域的温度数据，这种测温传感技术的工作原理是当被测电缆的温度超过预先设置的最高温度时，感温电缆就会发生短路，向控制它的主机发出预警信号，达到电缆温度监测的目的。这种测温技术同样也具有很多的缺点，比如说温度时固定的，不能根据实际情况进行随机应变，还有就是预警信号不完整，因为感温电缆并不是完全覆盖的。因为存在许多影响实际应用的问题，所以这种传感技术并没有被太多的投入到实际应用当中去。
        1.4基于热效应的电力电缆在线检测技术
        这项技术以热效应为理论基础、使用红外线热像仪测定电力电缆的表皮温度，工作人员再依据传回的表皮温度数据计算出线芯中的温度。

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这种技术避免了对线路导体的直接接触测量，减少了直接测量所带来的危险性，并且还能够随时的对电缆线内部的导体进行检查维修。这种的技术比较起点式温度传感技术，显著的优点就是弥补了点式测量技术对电缆线路温度测量的不均，它能够进行我们想要了解的线路的整体拍摄检测，避免了以偏概全的不准确性。但是这种技术一大显著的特点便是这种测温仪是非常单薄的，容易造成系统的干扰或是破坏。
        2电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用
        2.1制定适用电网状态的电缆发热在线监测仪
        要克服传统测温方式的精准性差、不能实时检测电缆的全部时间温度情况的缺点，最好的方式就是制定出符合电网检修状态的在线监测仪。电缆发热在线监测仪采用温度感应器、综合单片机制作而成，具有达检测准确、自动报警的优点，能有效的降低电缆起火事故。
        2.2查询电路
        检修人员从电路查询掌握了解电缆在当天的温度情况，将温度读数据存入单片机内存中，在通过读写程序读写内存中的数据，从而找到地址单元，以此获得检修依据。
        2.3分布式光纤温度传感技术的优势
        分布式光纤测温技术是现阶段最新的测温技术，它相比较于传统的传感器测温技术有着巨大的优势，它能够更加准确的完成监测工作，提供更为准确的检测数据传统的传感技术测温法也是具有一些优点的，不过相比于这种新型的技术来讲．它就是小巫见大巫了。光纤测温技术具有它自己的一些很独特的优势。比如，不用实际接触要测量的线路、检测程序更加简单化、灵敏度很高等。传统的传感器测温技术测量所受的限制是比较多的，他不能测量远距离的线路，不能测定连续的节点，受电磁干扰比较大等的问题相对来说比较突出。
        分布式光纤温度传感技术的优势具体有以下几点：
        （1）有的线路比较特殊需要设置多个检测点，甚至有可能说需要连续的检测，对于传统传感器检测来说这就比较麻烦了，因为如果这样的话就需要设置多个点式温度传感器，在工作的过程中会显得非常繁琐，不利于安装。分布式则就很好的克服了这些，它只需要安装一条光纤就可以代替了犬量的点式温度传感器的作用。
        （2）传统的传感器受外界因素的干扰能力是比较弱的，比如电磁波的干扰。分布式光纤温度传感器装置的抗干扰能力就明显优于传统设备，在强的电磁干扰下。分布式光纤传感器仍然能够读取精确的光学数据，保持温度检测工作的正常有序进行。
        （3）分布式光纤温度传感技术还有一大优势就是，它能够很好的应对那种易燃易爆等非常恶劣的环境。由于这种技术不再是利用传感器技术，而是利用光频域反射测温法，这种方法有效的克服了传统测温方法中的不足，而且还提高了监测温度的速度。即使在这种如此恶劣环境之下，它仍然能够正常的运行，保持着极好的安全性能。
        3结束语
        随着检测技术的不断发展和应用，对电力电缆线路的保护工作的进行是十分有利的，先进的在线检测的技术，可以为工作人员提供更加准确的检测数据，满足对线路的实时监测的要求。为了更好的对电力电缆线路进行保护，技术人员要积极的开发在线检测温度的软件和技术，进一步的研究电力电缆导体温度的实时计算方法，达到控制线路载电流量的最终目标。
        参考文献：
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