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内容摘要 目前,我国电力行业智能化发展水平不断提高,电力电缆线路运行温度在线监测技术是用来保障电线线路的正常运行。该技术是用来监测电缆线路的安装、线路表面温度、运行时电流强度、线路周围环境等,通过相应计算得出电力电缆的运行温度,控制电力电缆线路运行温度在指标内,是保障电缆线路运行安全的重要举措。文章主要对电线电缆温度在线检测技术进行了分析,并探讨了相关影响因素和发展策略。
关键词 监测技术 应用优势 影响因素 重要性
1 引言
在电力电缆的日常运行检测中,针对电缆温度的状况,所采用的在线检测技术也得到了大范围的普及。电网系统中,其单位时间内可输送的电力能源受到其温度的变化影响。因此,采用更有效的方式实时检测电缆系统运行温度,可以针对电缆载流量的具体状况而找到更为有效的解决方案,有力保障电力系统供电的稳定性。在相关维护人员进行电缆温度日常巡检过程中,想要更为实时地掌握导线幅值的变化状况,就必须关注其温度。电缆温度的稳定是把控电缆流量的关键,电缆温度在线检测技术的优势是非常明显的。
2 电力电缆线路运行温度在线监测技术
2.1 点式温度传感技术
点式温度传感技术需要温度传感器,如热电阻、热电偶、热继电器等,来进行现场几个特定点的温度,实现电缆线路运行温度的在线监测工作。点式温度传感技术,是通过专用电缆把温度传感器中测得的温度数据传入计算机中进行数据计算,最终得到运行温度数值。目前,点式温度传感技术较多采用温度传感器或热电偶进行温度的检测。其原理是,先将热电偶或温度传感器放在电缆线路中最容易出现故障的地方,从而实现特定点的温度检测。因此,点式温度传感技术操作相对容易,方法简单。而缺点也非常显然,就是检测由于只有特定点,范围有限,因此不够全面[1]。
2.2 热效应为原理的电力电缆在线检测技术
热效应的物理定义是,物质在恒温状态下,以膨胀做功消耗或产生的热量。其热量根据不同的来源,可以分成生成热量、燃烧热量、中和热量和溶解热量。而以热效应为原理的电力电缆在线检测技术则是运用了相关热效应的知识和公式,发现可以通过测定电线电缆的表面温度,计算出电缆内部温度。因此,该技术避免了对电缆内部导体温度的直接测量,降低了检测的危险,并且能够随时、全面地对电缆内部导体温度进行检查。由此可见,该技术相较点式温度传感技术的优点在于,能够实现较为全面的线路内部温度检查,避免了几个特定点测定的不准确性。然而,热效应为原理的电力电缆在线检测技术中用来测量电缆表面温度的红热外向仪,非常不稳定,可能会影响系统的稳定性[2]。
2.3 新型线式温度传感技术
新型线式温度传感技术同样需要温度感应器,与点式温度传感技术不同的是,感应器不用安装在电缆上,而是以特殊电缆形式呈现,即该种电缆用特殊感温材料制成,因此称为感温电缆,将感温电缆与被测的普通电缆绑在一起,即可测定该区域的电缆温度。而该种技术的应用原理则是,当被测电缆的温度设置为最高温度时,感温电缆就会发生短路,并向主机发出信号,实现监测电缆温度的目的。然而,该技术并没有实际运用到电线电缆的运行温度检测中,其原因主要是,在测量过程中,感温电缆没有临时应变的能力、发出的信号可能存在延迟情况,以及由于感温电缆没有覆盖整条电缆线路,测量也具有不全面性等缺点,在实际应用中存在着巨大的安全隐患。
2.4 光纤传感技术
光纤传感技术是最新型的电力电缆线路运行温度在线监测技术,也是如今代替了传统测温技术,在实际工作中被大规模应用的电力电缆测温技术。如今,该技术中使用的光纤,主要成分是由氧化硅,即石英玻璃。在光纤传感技术中,分布式光纤温度检测技术,是在实际检测中最为普遍使用的。其基本原理利用了后向拉曼散射效应和OTDR技术。随着近年来光纤技术的飞速发展,分布式光纤温度检测技术的使用已愈来愈普遍。从测量本身和安全性等方面而言,该技术相对于传统温度检测技术有着本质上的优势,但该种监测技术需要专业性知识,而且在维修方面有一定难度。
3 电力电缆运行温度的影响因素
电力电缆内电阻的寿命对于电缆的使用寿命有重要影响,而电缆内的电阻过热会加速电缆的老化,减少电缆的寿命长度。因此必须研究影响电力电缆温度的因素,从而有针对性地加强对电力电缆运行温度的控制。
3.1 电力电缆超负荷运行时间长、升温快
电力电缆长时间超负荷运行,会导致其内电阻温度持续不断地急速升高,从而加速电阻的老化,甚至还可能发生电力泄露,产生火花等危险情况。另外,电力电缆长时间超负荷运行还会对附近居民的性命安全有很大隐患。此外,科学研究表明,电力电缆长时间超负荷运行所导致的内电阻温度持续升高,使电阻老化程度加快,同时也会使电缆寿命下降50%~70%。因此,加强对电力电缆的超负荷运行时间的控制不仅从某种程度上充分利用资源,还保障了运行时的安全[3]。
3.2 电缆运行的周围环境
城市主要以直埋入地的方式布置电网,因此电网附近的土壤湿度对电缆运行温度也有影响。如果环境中的湿度和温度一定,那么对该环境下电力电缆运行温度则不会有太大差别。而在空气对流比较强烈、热辐射比较强烈的地方,电缆的运行温度则会发生改变。因此,需要在实验室中尽可能地模拟在日常情况下可能发生运行温度改变的不同条件,做好应对方案的准备,从而更加积极和从容地应对实际突发情况。
4 电力电缆线路运行温度在线检测技术应用的重要性
分布式光纤温度检测技术作为如今最为普遍应用于实际电力电缆线路运行温度测量的技术在准确性、安全性、全面性等方面都有很独特的优势。例如,避免了实际测量线路的直接接触、简单化操作模式、灵活化操作可能、不受外界磁场等因素干扰、能够较好适应易燃、易爆非常极端劣的环境等。因此,分布式光纤温度检测技术在如今电缆运行温度检测中有着至关重要的地位,它能够有效地对运行时电阻温度急速、或非正常升高降低进行实时排查和检测,随时监测是否存在线路故障或是否存在线路故障的风险,为确保电缆电路的安全正常运营,电力电缆线路运行温度在线检测技术为其提供了精确的数据和辅助。在实际应用过程中,相关建设人员更应该重视起来,使线路温度在线检测技术特别是分布式光纤温度检测技术的应用快速普及[4]。相关研究人员应该对电力电缆线路运行温度在线检测技术应用方法进行深一步的研究,即使分布式光纤温度检测技术已有很大的突破,但仍存在一些问题,所以未来在该领域的研究力度和投入也应增加,实现更完善的电力系统。
5 结语
综上所述,根据现电力电缆线路运行温度在线检测技术来看,已有的电力电缆线路运行温度在线检测技术还存在不少问题,如点式温度傳感技术的检测不全面性、热效应为原理的电力电缆在线检测技术的不稳定性、新型线式温度传感技术的不安全性等。如今,在实际监测中运用最多的光纤传感技术在各个方面都超越了传统检测技术,但在实用普及上仍有欠缺。基于此,笔者针对电力电缆线路运行温度在线检测技术应用的具体情况,明确了其对维护电力系统安全运行的有利影响,并期望该技术能得到更广泛的使用和进一步的研究。
【参考文献】
[1]孔庆莉.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用[J].信息周刊,2019(2):32.
[2]任建新.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用[J].中国科技纵横,2015(23):137.
[3]罗俊华,周作春,李华春,等.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].高电压技术,2007(1):174-177.
[4]颜剑,张小梅.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].低碳世界,2015(17):50-51.
关键词 监测技术 应用优势 影响因素 重要性
1 引言
在电力电缆的日常运行检测中,针对电缆温度的状况,所采用的在线检测技术也得到了大范围的普及。电网系统中,其单位时间内可输送的电力能源受到其温度的变化影响。因此,采用更有效的方式实时检测电缆系统运行温度,可以针对电缆载流量的具体状况而找到更为有效的解决方案,有力保障电力系统供电的稳定性。在相关维护人员进行电缆温度日常巡检过程中,想要更为实时地掌握导线幅值的变化状况,就必须关注其温度。电缆温度的稳定是把控电缆流量的关键,电缆温度在线检测技术的优势是非常明显的。
2 电力电缆线路运行温度在线监测技术
2.1 点式温度传感技术
点式温度传感技术需要温度传感器,如热电阻、热电偶、热继电器等,来进行现场几个特定点的温度,实现电缆线路运行温度的在线监测工作。点式温度传感技术,是通过专用电缆把温度传感器中测得的温度数据传入计算机中进行数据计算,最终得到运行温度数值。目前,点式温度传感技术较多采用温度传感器或热电偶进行温度的检测。其原理是,先将热电偶或温度传感器放在电缆线路中最容易出现故障的地方,从而实现特定点的温度检测。因此,点式温度传感技术操作相对容易,方法简单。而缺点也非常显然,就是检测由于只有特定点,范围有限,因此不够全面[1]。
2.2 热效应为原理的电力电缆在线检测技术
热效应的物理定义是,物质在恒温状态下,以膨胀做功消耗或产生的热量。其热量根据不同的来源,可以分成生成热量、燃烧热量、中和热量和溶解热量。而以热效应为原理的电力电缆在线检测技术则是运用了相关热效应的知识和公式,发现可以通过测定电线电缆的表面温度,计算出电缆内部温度。因此,该技术避免了对电缆内部导体温度的直接测量,降低了检测的危险,并且能够随时、全面地对电缆内部导体温度进行检查。由此可见,该技术相较点式温度传感技术的优点在于,能够实现较为全面的线路内部温度检查,避免了几个特定点测定的不准确性。然而,热效应为原理的电力电缆在线检测技术中用来测量电缆表面温度的红热外向仪,非常不稳定,可能会影响系统的稳定性[2]。
2.3 新型线式温度传感技术
新型线式温度传感技术同样需要温度感应器,与点式温度传感技术不同的是,感应器不用安装在电缆上,而是以特殊电缆形式呈现,即该种电缆用特殊感温材料制成,因此称为感温电缆,将感温电缆与被测的普通电缆绑在一起,即可测定该区域的电缆温度。而该种技术的应用原理则是,当被测电缆的温度设置为最高温度时,感温电缆就会发生短路,并向主机发出信号,实现监测电缆温度的目的。然而,该技术并没有实际运用到电线电缆的运行温度检测中,其原因主要是,在测量过程中,感温电缆没有临时应变的能力、发出的信号可能存在延迟情况,以及由于感温电缆没有覆盖整条电缆线路,测量也具有不全面性等缺点,在实际应用中存在着巨大的安全隐患。
2.4 光纤传感技术
光纤传感技术是最新型的电力电缆线路运行温度在线监测技术,也是如今代替了传统测温技术,在实际工作中被大规模应用的电力电缆测温技术。如今,该技术中使用的光纤,主要成分是由氧化硅,即石英玻璃。在光纤传感技术中,分布式光纤温度检测技术,是在实际检测中最为普遍使用的。其基本原理利用了后向拉曼散射效应和OTDR技术。随着近年来光纤技术的飞速发展,分布式光纤温度检测技术的使用已愈来愈普遍。从测量本身和安全性等方面而言,该技术相对于传统温度检测技术有着本质上的优势,但该种监测技术需要专业性知识,而且在维修方面有一定难度。
3 电力电缆运行温度的影响因素
电力电缆内电阻的寿命对于电缆的使用寿命有重要影响,而电缆内的电阻过热会加速电缆的老化,减少电缆的寿命长度。因此必须研究影响电力电缆温度的因素,从而有针对性地加强对电力电缆运行温度的控制。
3.1 电力电缆超负荷运行时间长、升温快
电力电缆长时间超负荷运行,会导致其内电阻温度持续不断地急速升高,从而加速电阻的老化,甚至还可能发生电力泄露,产生火花等危险情况。另外,电力电缆长时间超负荷运行还会对附近居民的性命安全有很大隐患。此外,科学研究表明,电力电缆长时间超负荷运行所导致的内电阻温度持续升高,使电阻老化程度加快,同时也会使电缆寿命下降50%~70%。因此,加强对电力电缆的超负荷运行时间的控制不仅从某种程度上充分利用资源,还保障了运行时的安全[3]。
3.2 电缆运行的周围环境
城市主要以直埋入地的方式布置电网,因此电网附近的土壤湿度对电缆运行温度也有影响。如果环境中的湿度和温度一定,那么对该环境下电力电缆运行温度则不会有太大差别。而在空气对流比较强烈、热辐射比较强烈的地方,电缆的运行温度则会发生改变。因此,需要在实验室中尽可能地模拟在日常情况下可能发生运行温度改变的不同条件,做好应对方案的准备,从而更加积极和从容地应对实际突发情况。
4 电力电缆线路运行温度在线检测技术应用的重要性
分布式光纤温度检测技术作为如今最为普遍应用于实际电力电缆线路运行温度测量的技术在准确性、安全性、全面性等方面都有很独特的优势。例如,避免了实际测量线路的直接接触、简单化操作模式、灵活化操作可能、不受外界磁场等因素干扰、能够较好适应易燃、易爆非常极端劣的环境等。因此,分布式光纤温度检测技术在如今电缆运行温度检测中有着至关重要的地位,它能够有效地对运行时电阻温度急速、或非正常升高降低进行实时排查和检测,随时监测是否存在线路故障或是否存在线路故障的风险,为确保电缆电路的安全正常运营,电力电缆线路运行温度在线检测技术为其提供了精确的数据和辅助。在实际应用过程中,相关建设人员更应该重视起来,使线路温度在线检测技术特别是分布式光纤温度检测技术的应用快速普及[4]。相关研究人员应该对电力电缆线路运行温度在线检测技术应用方法进行深一步的研究,即使分布式光纤温度检测技术已有很大的突破,但仍存在一些问题,所以未来在该领域的研究力度和投入也应增加,实现更完善的电力系统。
5 结语
综上所述,根据现电力电缆线路运行温度在线检测技术来看,已有的电力电缆线路运行温度在线检测技术还存在不少问题,如点式温度傳感技术的检测不全面性、热效应为原理的电力电缆在线检测技术的不稳定性、新型线式温度传感技术的不安全性等。如今,在实际监测中运用最多的光纤传感技术在各个方面都超越了传统检测技术,但在实用普及上仍有欠缺。基于此,笔者针对电力电缆线路运行温度在线检测技术应用的具体情况,明确了其对维护电力系统安全运行的有利影响,并期望该技术能得到更广泛的使用和进一步的研究。
【参考文献】
[1]孔庆莉.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用[J].信息周刊,2019(2):32.
[2]任建新.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用[J].中国科技纵横,2015(23):137.
[3]罗俊华,周作春,李华春,等.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].高电压技术,2007(1):174-177.
[4]颜剑,张小梅.电力电缆线路运行温度在线检测技术应用研究[J].低碳世界,2015(17):50-51.