研究电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用

雷海

摘 要：针对目前电力电缆线路运行温度在线检测技术的应用问题，分析了该类技术应用的价值，并提出具体的应用方法实践，目的是为相关建设者提供一些理论依据。

关键词：电缆线路；在线检测；传感技术；检测技术

中图分类号：TM75 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.150

随着我国市场经济发展进程的不断加快，人们对电力电缆线路的运行安全稳定性要求越来越高。然而，传统的热电偶局部点测温技术难以实现当前对线路进行实时监控的目标，这就给电力电缆线路运行埋下了安全隐患。基于此，相关建设人员应从在线测温技术的应用方法和应用实践入手，提高该技术作用于实际线路运行的普及率，从而达到电力系统优化建设的目标。

1 温度在线检测技术应用的重要性

电力电缆导体的自身温度变化是反映其在流程幅值变化的最直接数据，换句话说，只要掌握了电缆导体处在暂态和稳态时的温度，就能确定其流量变化。例如，与传统的热电偶局部点温度测量技术相比，分布式光纤测温技术实现了在线检测，这就大幅度提高了后期电力电缆平台软件的开发作用效率。此外，电力电缆线路运行温度检测在应用分布式光纤测温技术后，能够实现实时监测线路表面温度和运行线路绝缘状态温度。此外，该技术的应用不仅能测算出电力电缆线路的稳态载流程，还能及时发现线路运行中局部过热点的位置，这就为线路故障的排查和处理提供了准确的数据信息。然而，在实际应用过程中，相关建设人员并没有将其重视起来，这就使得线路温度在线检测技术的应用普及推广十分缓慢。基于此，相关人员应加大电力电缆线路运行温度在线检测技术应用方法的研究力度，以实现电力系统运行建设作用稳定性的发挥。

2 应用方法

2.1 热效应在线检测技术

该技术是在热效应基础上开发出的电力电缆线路运行温度检测技术。具体来说，其应用方法就是通过红外线技术来测量电力电缆的表面温度，这里指的红外线技术是红外热像仪。而后，技术应用人员就能根据获得的温度变化信息，计算出电缆线芯的温度。由此可见，热效应在线检测技术实现了非接触式的线路运行温度检测，从而能够对其运行情况进行一个较为准确的诊断。值得注意的是，起核心作用的红外热像仪非常容易受周边环境的干扰。因此，技术应用人员要严格控制热效应在线检测技术的使用条件。

2.2 新型线式温度传感技术

对于线式温度传感技术的应用，技术人员要在现场制作一条由导电材料组成的电缆，从而模拟一个电力电缆线路的运行环境。在此过程中，技术人员要将感温电缆与被测电缆平行敷设或与被测电缆捆扎在一起，这样一来，就能测得被测区域的准确温度变化数据。相关研究表明，当温度超过上限时，感温电缆会发生短路，从而向主机发出超温警报信号。但该传感技术的应用也存在不少缺陷，即其是以破坏作为报警方式的，这就使得固定的报警温度不可操控。具体体现在故障信号不完整，使得基本的安装维护都相当困难。因此，电力电缆线路运行温度在线检测技术应用人员应在明确温度测试要求的情况下选择该项技术。

2.3 光纤传感在线检测技术

光纤的主要成分是SiO2分子结构。现阶段，该温度检测技术应用最广泛的是光时域反射（OTDR）测温技术。该技术性能和应用效果能最大限度地满足电力電缆线路实时温度检测的基本需要。但光时域反射测温技术在实际进行线路运行温度检测过程中仍存在许多不足，即对激光器和光开关技术参数要求比较苛刻、需要较高的后期维护技术以及关键器件的使用寿命较短等。

3 应用实践

以光频域反射（OFDR）测温技术应用于220 kV电力电缆线路运行温度检测为例，该技术是以不间断的作用状态检测技术应用的电力电缆线路，其具体检测的内容包括电力电缆沿线温度变化和局部位置的温度变化。首先，技术应用人员在电缆隧道中进行人工模拟实验，即通过选取几处典型光纤位置，在被测现场人工加热和人工冷却已敷设在线路长度10 km 内的 220 kVXLPE 绝缘电力电缆外护套表面的测温光纤，通过试验得出基于光频域反射测温技术的电力电缆分布式光纤在线检测温度装置的实时测温精度和空间分辨率。其次，再对测温光纤进行人工加热或人工冷却进行实验。实验结果显示，当光纤温度处于相对稳定时，用水银温度计计量其暂态温度。这样一来，技术应用人员就能与电力电缆分布式光纤在线检测温度装置实时测取的温度进行比较。最后，就可以得出该测温装置的温度计量精度。此外，还可以采用同样的方法，即用冰水混合物冷却两个相邻位置的测温光纤，并用卷尺实际测量两个位置间的实际距离。然后，在与以电力电缆分布式光纤在线检测温度装置实时测取的距离进行比较，通过计算就可以得到该测温装置的空间分辨率。该220 kV电力电缆线路运行温度的检测结构为：以光频域反射测温技术为基础的CT24000 电力电缆分布式光纤在线检测温度装置实时测温精度在 1.5 ℃左右，空间分辨率在 1.0 m 左右。由此可见，测量结构达到了大于等于110 kV 电力电缆线路在线运行温度的电压等级要求。

4 结束语

总而言之，以往采用的电力电缆线路运行温度检测技术都难以满足实际需求，相关人员应采用先进的技术来提高温度检测数据的准确性。就目前来说，可供选择的技术有热效应在线检测技术、新型线式温度传感技术和光纤传感在线检测技术。但相关研究证实，这几种技术均具有一定的应用缺陷。因此，电力电缆线路运行温度检测人员要根据实际情况，选择有针对性的技术应用方法，从而最大限度地提高电力系统运行的安全稳定性。

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〔编辑：王霞〕