電力電纜線路溫度在線檢測技術(shù)應(yīng)用

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摘要：基于溫度在線檢測技術(shù)的重要性，分析電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測技術(shù)。內(nèi)容包括光纖傳感技術(shù)、點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)、線式溫度傳感器技術(shù)、熱效應(yīng)溫度傳感技術(shù)，以及它們的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力電纜；電纜溫度；溫度在線檢測

引言

在電力電纜的日常運(yùn)行檢測中，針對電纜溫度的狀況，所采用的在線檢測技術(shù)也得到了大范圍的普及。電網(wǎng)系統(tǒng)中，其單位時(shí)間內(nèi)可輸送的電力能源受到其溫度的變化影響。因此，采用更有效的方式實(shí)時(shí)檢測電纜系統(tǒng)運(yùn)行溫度，可以針對電纜載流量的具體狀況而找到更為有效的解決方案，有力保障電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。

1溫度在線檢測技術(shù)

在相關(guān)維護(hù)人員進(jìn)行電纜溫度日常巡檢過程中，想要更為實(shí)時(shí)的掌握導(dǎo)線幅值的變化狀況，就必須要關(guān)注其溫度，電纜溫度的穩(wěn)定，是把控電纜流量的關(guān)鍵[1-3]。電纜溫度在線檢測技術(shù)的優(yōu)勢是非常明顯的。例如，與傳統(tǒng)的熱電偶局部點(diǎn)溫度測量方式相比，更為實(shí)時(shí)的分布式光纖測溫技術(shù)可以更為精準(zhǔn)實(shí)時(shí)的顯示導(dǎo)線溫度與絕緣構(gòu)件的溫度狀況，極大地提升了相關(guān)系統(tǒng)的工作效率。光纖分布式測溫技術(shù)不僅僅能夠?yàn)閷?dǎo)線載流量的調(diào)整提供了更好的依據(jù)，也可以實(shí)時(shí)找到那些過熱部位，讓日常的檢修工作更具有時(shí)效性，有效排除了那些潛在的安全威脅，發(fā)揮線檢測技術(shù)的優(yōu)勢。

2電力電纜線路的運(yùn)行溫度在線檢測技術(shù)

2.1光纖傳感技術(shù)

在電纜溫度在線測量的相關(guān)技術(shù)中，光纖傳感技術(shù)以后相拉曼散射效應(yīng)為運(yùn)行基礎(chǔ)，將光纖與納米激光脈沖理論相結(jié)合，利用熱振動頻率來展示電纜的實(shí)施溫度。在電力電纜實(shí)際溫度監(jiān)測過程中，光纖技術(shù)的應(yīng)用場景相對普遍，其對電力系統(tǒng)日常維護(hù)工作帶來的便利性也是被越來越多的相關(guān)從業(yè)人員所認(rèn)可，而實(shí)際應(yīng)用中，通常會與光時(shí)域反射測溫技術(shù)相融合，獲取電力電纜的實(shí)時(shí)溫度，但是，這一項(xiàng)測溫技術(shù)在具體的應(yīng)用場景中，還是存在著一些不足，其主要體現(xiàn)在相關(guān)零部件的精度要求高，壽命較短，相關(guān)檢測設(shè)備的維護(hù)成本較高。

2.2點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)

與光纖傳感技術(shù)相比，點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)的操作更為簡便，日常檢測設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本較低，但是，由于點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)的先天局限性，使其無法在整個(gè)電纜導(dǎo)線測溫系統(tǒng)中得到應(yīng)用。點(diǎn)式傳感技術(shù)的核心是在電纜相應(yīng)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測的部位設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，然后使用相關(guān)傳輸設(shè)備將這些監(jiān)測點(diǎn)與相應(yīng)的溫度顯示設(shè)備連接到一起，監(jiān)控人員就可以獲取到這些點(diǎn)的溫度變化狀況。點(diǎn)式傳感技術(shù)的核心工作方式也是其弱點(diǎn)之一，如何在電纜系統(tǒng)的各個(gè)位置選取測量點(diǎn)，如何找到那些最容易發(fā)生故障部位，這些問題都需要相關(guān)檢測實(shí)施人員進(jìn)行操作，埋下安全隱患。

2.3線式溫度傳感器技術(shù)

線式溫度傳感器技術(shù)主要針對電纜進(jìn)行溫度監(jiān)控，對應(yīng)電纜將會采用特別設(shè)置的溫度敏感材料，在運(yùn)行過程中，溫度一旦出現(xiàn)預(yù)設(shè)的正常標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)的電纜就會自動斷線，并且會發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，這樣就可以在一定程度上起到預(yù)防的作用。對于這些技術(shù)來說，雖然它可以相對較為精準(zhǔn)的獲知對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)，但是，卻沒有具體的實(shí)施范圍，在具體安裝時(shí)也存在著很多的問題，相關(guān)設(shè)備的維護(hù)成本高昂，嚴(yán)重制約了這些技術(shù)的普及與發(fā)展。2.4熱效應(yīng)溫度傳感技術(shù)熱效應(yīng)溫度傳感技術(shù)是一種間接性質(zhì)的溫度測量技術(shù)，其核心的運(yùn)行原理是利用紅外技術(shù)，利用相關(guān)被測量部位在不同溫度下的紅外特征，獲取到相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行對應(yīng)數(shù)據(jù)的處理與顯示。從表面來看，這項(xiàng)技術(shù)可以更好地獲取到電纜纖芯的溫度，但是，在日常應(yīng)用過程中，很容易被自然環(huán)境等其他因素的干擾，進(jìn)而造成測量到的相關(guān)數(shù)據(jù)存在誤差。

3溫度監(jiān)測技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1全壽命周期的溫度數(shù)據(jù)庫

電纜在線溫度檢測技術(shù)為數(shù)據(jù)的獲取提供了更為便捷的方式，同時(shí)也會將運(yùn)行過程中存在的各類問題進(jìn)行處理與分析，相關(guān)操作人員結(jié)合現(xiàn)場的檢測數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建相關(guān)的監(jiān)測模型，形成電纜全壽命周期的管理儲備數(shù)據(jù)庫，完成對所有問題的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電力電纜供電的全時(shí)穩(wěn)定性。

3.2電纜溫度的數(shù)據(jù)共享

電纜溫度的數(shù)據(jù)共享，主要涉及兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）電纜電路；（2）其他電氣設(shè)備，這兩個(gè)方面的故障問題進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，可以更加有效地實(shí)現(xiàn)相關(guān)故障的聯(lián)動處理，降低相關(guān)的管理運(yùn)營方面的資金及人力投入。

3.3拓展電力電纜在線檢測技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)相關(guān)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，相關(guān)的企業(yè)以及電纜管理部門，需要充分利用各項(xiàng)溫度在線測量技術(shù)，對電纜相關(guān)溫度實(shí)時(shí)采集與分析，并且，采用更為合理的方式，降低光纖測溫技術(shù)應(yīng)用時(shí)的費(fèi)用，不斷擴(kuò)大這一項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍，從而搭建起溫度監(jiān)控更為精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)處理更為快捷的在線溫度檢測體系。在傳統(tǒng)模式中，電纜系統(tǒng)的日常主要采用人工巡檢的方式，在這種模式下，相關(guān)管理部門是無法有效獲取到對應(yīng)電纜線路的實(shí)時(shí)溫度，無法預(yù)判可能存在各類安全隱患以及已經(jīng)存在的故障，為日常供電的穩(wěn)定帶來了十分不利的影響。運(yùn)行溫度在線檢測技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合與普及不僅僅提高了相關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與實(shí)時(shí)性，同時(shí)，相關(guān)技術(shù)的室外測量方式，可以降低資金投入，為后期的進(jìn)一步發(fā)展打下鋪墊。

4分布式光纖的技術(shù)驗(yàn)證

近些年的各項(xiàng)技術(shù)對比，相關(guān)研究人員已經(jīng)基本確定了分布式光纖測溫技術(shù)的主導(dǎo)地位，并且，其所屬的光頻域反射測溫技術(shù)的應(yīng)用也變得更為廣泛。在具體的技術(shù)驗(yàn)證過程中，測試現(xiàn)場采用人工實(shí)時(shí)監(jiān)控，人工檢測到的數(shù)據(jù)與光頻域反射測溫獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相互對比。為了讓實(shí)驗(yàn)更具有現(xiàn)實(shí)意義，在測試現(xiàn)場，將采用人工對電纜設(shè)備進(jìn)行加熱、將對應(yīng)電纜浸泡在冰水混合物等方式對電纜的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，現(xiàn)場使用水銀溫度計(jì)獲取到暫態(tài)溫度，之后再使用這一數(shù)據(jù)與分布式光纖在線檢測到的溫度進(jìn)行對比，驗(yàn)證其精準(zhǔn)性。同時(shí)，使用其他測距手段，并與分布式光纖測溫技術(shù)獲取到的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。在進(jìn)行了多重綜合對比后，驗(yàn)證了分布式光纖溫度檢測的高效與穩(wěn)定。

5分布式光纖測溫技術(shù)的特點(diǎn)

電纜溫度在線檢測體系中，分布式光纖測溫技術(shù)在監(jiān)控范圍與能力方面，有著其他所有測溫技術(shù)所沒有的優(yōu)勢[4]，尤其是相比于傳統(tǒng)的傳感器測溫方式，其所擁有的靈敏性、實(shí)時(shí)性與相關(guān)操作人員不需要觸碰等特點(diǎn)，更是讓其可適用于一切場景。在傳統(tǒng)的測溫技術(shù)中，傳感器測溫技術(shù)等，僅能獲取到一定的檢測點(diǎn)數(shù)據(jù)，無法面對長距離、寬范圍的具體應(yīng)用環(huán)境，而分布式光纖測溫技術(shù)卻能在這種條件下有效使用。在面對某些特殊環(huán)境條件，分布式光纖測溫技術(shù)也有著獨(dú)特的優(yōu)勢，傳感器在溫度較高的情況下，很容易導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備被打穿，而前者卻不存在這一問題。分布式光纖測溫技術(shù)的主要應(yīng)用方面有以下三點(diǎn)：（1）相比較于傳統(tǒng)的測溫技術(shù)，相關(guān)監(jiān)控設(shè)備安裝更為方便，不需要設(shè)置更多的監(jiān)控點(diǎn)與相關(guān)的溫度傳感器。（2）相比較于傳統(tǒng)的測溫技術(shù)，光纖測溫的抗干擾能力更強(qiáng)，在強(qiáng)電磁環(huán)境下，溫度傳感器極容易被干擾，造成獲取到的數(shù)據(jù)存在異常，而光纖測溫則可以有效避免，它最終獲取到的是光學(xué)數(shù)據(jù)，對電磁干擾等有著先天的免疫能力。（3）相比較于傳統(tǒng)測溫技術(shù)，其安全性更高，可以更好地應(yīng)對各類極端環(huán)境。

6結(jié)語

對電纜溫度進(jìn)行在線檢測與分析，可以有效地掌握相關(guān)電纜的實(shí)際載流量變化幅度與具體狀況。使用更為先進(jìn)的分布式光纖測溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線溫度檢測，創(chuàng)建電纜溫度管控?cái)?shù)據(jù)庫，并與其他電氣設(shè)備的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，可以幫助相關(guān)管理人員制定更為合理的電纜故障預(yù)防與處理方案，不斷推動我國電力設(shè)施的長期穩(wěn)定發(fā)展。

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作者：張利 單位：新鄉(xiāng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)中心