电力电缆温度监测方法分析亢晓琼

电力电缆温度监测方法分析亢晓琼

亢晓琼

（国网河南省电力公司灵宝市供电公司河南三门峡472500）

摘要：现阶段，随着电网规模的日益扩大，电力电缆在电力供应的过程中发挥着越来越重要的作用。电缆绝缘性能直接决定着电缆能否实现稳定运行，电缆运行过程中的导体温度又直接决定着绝缘材料的使用周期。基于此，文中针对温度监测方法，重点分析了电力电缆各种温度的远程监测方法以及应用情况。

关键词：电力电缆；温度监测；应用

由于电力电缆具有较多的优势，因此，电网规模逐渐扩大的同时，电力电缆在电力供应的过程中发挥着越来越重要的作用。通常情况下，电力电缆的故障并非突然发生的，而是需要过程的，往往是电力电缆出现隐蔽问题之后温度会逐渐变高，最后发生了严重的故障。因此，为了确保电力电缆的安全稳定运行，各种形式的检测方法开始形成。传统的停电试验方法已经无法同实际供电需求相符合，因此，文中重点分析了电力电缆的温度监测方法。

1.电缆温度就地监测方法

1.1示温蜡片法

示温蜡片法就是指将特殊的蜡片贴在电力电缆或者是电缆接头可能的过热点，定期对其进行巡视，再按照蜡片的颜色变化或融化水平来对此点的温度范围进行推测。示温蜡片的特点为超温变化，如果测温点的温度不高于所设置的临界温度，蜡片的颜色就不会发生变化，不然，颜色就会突然发生变化。此种方法是电力电缆等高压设施对温度进行定性判断所采取的方法之一。由于此种方法不需要较高的成本，结构简单，并且产品便于携带，安装难度不大，当前依旧广泛应用在电网中。另外，此种方法也存在不足之处，就是需要借助个人经验对故障进行判断，把控故障的精准性较低，很难定量测量温度，因此，应该组织定期巡检，而且在运行的过程中根本难以发现高压开关触头和电缆接头等较易发热的位置，因此，无法测量。

1.2接触式电信号测温法

接触式电信号测温法是比较常用的热电偶与热电阻，此种方法的优点是易于操作、成本低。随着信息技术的快速发展，温度传感器从传统的热电偶等单个组件开始向模拟集成温度控制器发展，不管是精准度还是抗干扰能力均获得了较大的提高。热敏电阻测温法通过导体或者是半导体的电阻值根据温度变化的规律对温度进行测量，能够按照电阻变化值将温度值体现出来。热电偶式测温法应用了热电效应原理，把两个具有不同成分的导体相连接，采用温度差形成电动势的方式对温度进行测量。热敏电阻作为一种测温组件，既具有优点，同时也存在着不足之处。电阻的体积不大、灵活性较高，另外，此法还具有响应时间短、输出信号大以及可以直接显示温度值等优势，远距离传输信号时能够充分凸显出上述优势。但是，热敏电阻并不具有互换性，并且所有热敏电阻均需要单独配置接线和布线，不仅复杂，而且还较易损坏。另外，此法在对信号进行传输时需要利用金属导线，从而难以确保绝缘的稳定性。热敏电阻与热电偶均是电信号传感器，电信号传感器共同存在的不足之处是传输信号时会随着距离的变大而快速递减，在对数公里或数十公里的电缆温度进行测量时，信号呈现显著递减的趋势[1]。

1.3红外测温法

红外测温法是按照被测物体具有的不同温度，并且其红外辐射量根据温度的变化原理对温度进行测试。红外热像仪正确找出设施故障位置出现的温度变化，利用信号进行转换，在终端显示器将设施故障部位的表面热图像与局部温度值显示出来，从而有利于找出设施存在的异常问题和难以发现的故障，以此为后续的故障判断与消除提供有效的技术依据。红外测温法利用红外辐射探测技术，不需要进行接触就能够及时准确地获取到设施的运行情况。另外，高压强电场不会对其造成影响，具有较高的抗干扰性与安全性。在对电缆的常规运行进行管理时，应该对电缆系统的主要位置和较易出现发生故障的位置定期实施红外检测，利用检测出来的热缺陷来找出电缆运行中存在的事故隐患，并及时采取处理措施，进而不仅减少了电缆发生故障的机率，而且也提高了电缆运行的稳定性。但是，此方法测量得出的温度数据不具有较高的准确度，而且红外光谱的计算机识别技术还无法取替人工识别，自动化水平较低，测量范围不广泛。与此同时，红外热像仪的设施结构比较纷繁复杂，不仅体积大，而且成本也高，并且仅仅可以对被测物体的表面温度进行测量，无法适用于较长的电缆线路特别是繁琐的地下敷设情况，因此，限制了电缆温度的在线监测，不适合大力推广应用。

2.电缆温度远程监测方法

2.1感烟式在线监测法

由于感烟式在线监测法可以实现早期警报，因此，它在当前得到了广泛应用。感烟火灾探测器主要包括四种类型，其中，比较常用的类型是离子型与光电型探测器。感烟式火灾报警系统主要通过对空气内的烟雾粒子进行探测，并且把它们转化成对应的电子信号并进行报警，它属于确保火灾实现早期报警的主要仪器。

一旦电缆在运行过程中出现异常，系统可以自动发出事故警报并且将画面显示出来，按照计算机模拟界面图，能够对电缆接头故障的具体部位进行及时精准地判断，从而有利于保证电缆的安全稳定运行。然而，此法存在的缺陷是由于在设计电离室时使用了放射性元素，因此，在其生产、运输以及废弃阶段极易对环境造成污染。另外，再加上风、湿度较易影响到探测器，因此，通常情况下，应该在空气相对湿度不超过百分之九十五的环境下加以应用，除此之外，为了避免风速影响到探测器的性能，还应该安装防风罩。

2.2感温电缆温度监测法

感温电缆中涂有两根或者是超过两根的弹性钢丝，此种方法的主要原理体现如下：正常运行的过程中，钢丝之间彼此产生绝缘，然而，如果监测到的外部温度同绝缘材料预先设定的熔化温度一致时，就会破坏电缆绝缘层而造成短路，此短路信号就会被作为报警信号传到监测系统。感温电缆温度监测法具有结构不复杂和成本低的优点，并且能够将监测结果列入火灾报警控制屏中运行。此种方法存在的不足之处是不便于对系统进行安装与维护、报警温度不具有可变性以及警报具有破坏性等，并且仅仅可以对某段温度进行监测，既难以对发生故障的实际部位进行准确定位，同时也很难分析与记录温度变化的趋势[2]。

2.3分布式光纤测温法

根据工作原理可以将目前的光纤测温划分成拉曼散射与光纤光栅两种类型。然而，在光纤测温系统中又能够将拉曼散射原理分别划分成基于光时域与光频域的分布式光纤温度传感技术。拉曼散射存在的不足之处就是如果光纤某个部位的温度产生变化时，其算法可能将产生的异常温度消除掉，进而获取到了除去异常点的分辨率长度范围内的平均温度，由此可见，可能无法监测到异常温度。另外，如果光纤过于弯曲或受到挤压均可能对测量精准度造成严重影响。此外，监测系统不仅线路较长，而且成本也高。光纤测温系统被投入运行之后获得了较好的效果，一旦发出警报，运行人员通过系统工作站中的显示屏就能够找出报警点的实际部位及其温度值，从而可以最大限度的减少出现误报的现象。

结束语：

综上所述，现如今，国内外应用的各种电缆温度监测方法均具有各自的优点和缺点。通过采取合理的温度监测方法对电力电缆的温度变化进行准确监测能够及时发现电缆运行过程中发生的故障。然而，仅仅依靠一种监测方法无法同复杂的工况相适应。因此，应该按照电缆的布局和实际运行情况，采取多种形式的监测方法来对电缆温度进行合理有效的监测。

参考文献：

[1]高云鹏,谭甜源,刘开培.电力电缆温度监测方法的探讨[J].绝缘材料,2014,47(6):13-17.

[2]邹杰.电力电缆温度监测方法概述[J].工程技术:全文版,2016(9):00185-00186.