電纜溫度在線監(jiān)測
電纜溫度在線監(jiān)測按照測溫點(diǎn)的分布情況可分為兩大類:點(diǎn)散式在線溫度監(jiān)測和分布式光纖溫度測量法。點(diǎn)散式在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)只對電纜終端、中間接頭等故障多發(fā)處進(jìn)行溫度監(jiān)測,采用熱電偶、熱電阻、紅外線式溫度計或者光纖、光柵等進(jìn)行溫度采集,采用CAN總線或光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
分布式光纖溫度測量系統(tǒng)利用光在光纖中的拉曼(Raman)散射效應(yīng)來檢測電纜沿軸向的溫度分布。在XLPE電纜制造過程將光纖嵌入電纜中或者緊貼電纜表面鋪設(shè)光纖,將光纖作為溫度采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?。?dāng)激光脈沖通過光纖時,會產(chǎn)生散射,包括瑞利散射和拉曼散射,后者與光纖溫度有較密切的關(guān)系,可通過測量和分析瑞利散射的背向散射(或者返回光纖入射端的散射光)去確定拉曼散射點(diǎn)的溫度。通過測量入射的激光脈沖被散射并返回到入射端的時間來確定散射點(diǎn)的位置。
目前,分布式光纖溫度測量系統(tǒng)可以測量的最大電纜長度為15km,測溫范圍為-30-120℃,精度可達(dá)士0.5℃,電纜長度分辨率可達(dá)1.0m,同時可連續(xù)記錄“電纜長度-溫度”和“時間-溫度”等詳細(xì)信息。根據(jù)分布式光纖溫度測量法開發(fā)的在線測溫系統(tǒng)己經(jīng)應(yīng)用在北京等地的110kV或220kV線路上,現(xiàn)場運(yùn)行情況表明該方法可以比較準(zhǔn)確的測量電纜線路各處的溫度,對即將發(fā)生地電纜故障提前進(jìn)行預(yù)警,能有效地避免電纜事故的發(fā)生。
但是該方法安裝復(fù)雜,需要沿電纜線路鋪設(shè)光纖,另外電纜表面的溫度與電纜導(dǎo)線芯的溫度關(guān)系沒有完全確定。對于內(nèi)置光纖的高壓XLPE電纜雖然可以測量電纜內(nèi)部的溫度,但是由于光纖較脆弱,如果破損后將無法完成溫度測量,并且較難修復(fù)。并且該方法無法對電纜的老化過程進(jìn)行有效監(jiān)測。