賈陳豫

內(nèi)容摘要 目前，我國(guó)電力行業(yè)智能化發(fā)展水平不斷提高，電力電纜線路運(yùn)行溫度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是用來(lái)保障電線線路的正常運(yùn)行。該技術(shù)是用來(lái)監(jiān)測(cè)電纜線路的安裝、線路表面溫度、運(yùn)行時(shí)電流強(qiáng)度、線路周圍環(huán)境等，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算得出電力電纜的運(yùn)行溫度，控制電力電纜線路運(yùn)行溫度在指標(biāo)內(nèi)，是保障電纜線路運(yùn)行安全的重要舉措。文章主要對(duì)電線電纜溫度在線檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了分析，并探討了相關(guān)影響因素和發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞 監(jiān)測(cè)技術(shù) 應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 影響因素 重要性

1 引言

在電力電纜的日常運(yùn)行檢測(cè)中，針對(duì)電纜溫度的狀況，所采用的在線檢測(cè)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(cè)電纜系統(tǒng)運(yùn)行溫度，可以針對(duì)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。在相關(guān)維護(hù)人員進(jìn)行電纜溫度日常巡檢過(guò)程中，想要更為實(shí)時(shí)地掌握導(dǎo)線幅值的變化狀況，就必須關(guān)注其溫度。電纜溫度的穩(wěn)定是把控電纜流量的關(guān)鍵，電纜溫度在線檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。

2 電力電纜線路運(yùn)行溫度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)

點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)需要溫度傳感器，如熱電阻、熱電偶、熱繼電器等，來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)幾個(gè)特定點(diǎn)的溫度，實(shí)現(xiàn)電纜線路運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)工作。點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)，是通過(guò)專用電纜把溫度傳感器中測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，最終得到運(yùn)行溫度數(shù)值。目前，點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)較多采用溫度傳感器或熱電偶進(jìn)行溫度的檢測(cè)。其原理是，先將熱電偶或溫度傳感器放在電纜線路中最容易出現(xiàn)故障的地方，從而實(shí)現(xiàn)特定點(diǎn)的溫度檢測(cè)。因此，點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)操作相對(duì)容易，方法簡(jiǎn)單。而缺點(diǎn)也非常顯然，就是檢測(cè)由于只有特定點(diǎn)，范圍有限，因此不夠全面[1]。

2.2 熱效應(yīng)為原理的電力電纜在線檢測(cè)技術(shù)

熱效應(yīng)的物理定義是，物質(zhì)在恒溫狀態(tài)下，以膨脹做功消耗或產(chǎn)生的熱量。其熱量根據(jù)不同的來(lái)源，可以分成生成熱量、燃燒熱量、中和熱量和溶解熱量。而以熱效應(yīng)為原理的電力電纜在線檢測(cè)技術(shù)則是運(yùn)用了相關(guān)熱效應(yīng)的知識(shí)和公式，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)測(cè)定電線電纜的表面溫度，計(jì)算出電纜內(nèi)部溫度。因此，該技術(shù)避免了對(duì)電纜內(nèi)部導(dǎo)體溫度的直接測(cè)量，降低了檢測(cè)的危險(xiǎn)，并且能夠隨時(shí)、全面地對(duì)電纜內(nèi)部導(dǎo)體溫度進(jìn)行檢查。由此可見(jiàn)，該技術(shù)相較點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠?qū)崿F(xiàn)較為全面的線路內(nèi)部溫度檢查，避免了幾個(gè)特定點(diǎn)測(cè)定的不準(zhǔn)確性。然而，熱效應(yīng)為原理的電力電纜在線檢測(cè)技術(shù)中用來(lái)測(cè)量電纜表面溫度的紅熱外向儀，非常不穩(wěn)定，可能會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2]。

2.3 新型線式溫度傳感技術(shù)

新型線式溫度傳感技術(shù)同樣需要溫度感應(yīng)器，與點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)不同的是，感應(yīng)器不用安裝在電纜上，而是以特殊電纜形式呈現(xiàn)，即該種電纜用特殊感溫材料制成，因此稱為感溫電纜，將感溫電纜與被測(cè)的普通電纜綁在一起，即可測(cè)定該區(qū)域的電纜溫度。而該種技術(shù)的應(yīng)用原理則是，當(dāng)被測(cè)電纜的溫度設(shè)置為最高溫度時(shí)，感溫電纜就會(huì)發(fā)生短路，并向主機(jī)發(fā)出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)電纜溫度的目的。然而，該技術(shù)并沒(méi)有實(shí)際運(yùn)用到電線電纜的運(yùn)行溫度檢測(cè)中，其原因主要是，在測(cè)量過(guò)程中，感溫電纜沒(méi)有臨時(shí)應(yīng)變的能力、發(fā)出的信號(hào)可能存在延遲情況，以及由于感溫電纜沒(méi)有覆蓋整條電纜線路，測(cè)量也具有不全面性等缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中存在著巨大的安全隱患。

2.4 光纖傳感技術(shù)

光纖傳感技術(shù)是最新型的電力電纜線路運(yùn)行溫度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，也是如今代替了傳統(tǒng)測(cè)溫技術(shù)，在實(shí)際工作中被大規(guī)模應(yīng)用的電力電纜測(cè)溫技術(shù)。如今，該技術(shù)中使用的光纖，主要成分是由氧化硅，即石英玻璃。在光纖傳感技術(shù)中，分布式光纖溫度檢測(cè)技術(shù)，是在實(shí)際檢測(cè)中最為普遍使用的。其基本原理利用了后向拉曼散射效應(yīng)和OTDR技術(shù)。隨著近年來(lái)光纖技術(shù)的飛速發(fā)展，分布式光纖溫度檢測(cè)技術(shù)的使用已愈來(lái)愈普遍。從測(cè)量本身和安全性等方面而言，該技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)溫度檢測(cè)技術(shù)有著本質(zhì)上的優(yōu)勢(shì)，但該種監(jiān)測(cè)技術(shù)需要專業(yè)性知識(shí)，而且在維修方面有一定難度。

3 電力電纜運(yùn)行溫度的影響因素

電力電纜內(nèi)電阻的壽命對(duì)于電纜的使用壽命有重要影響，而電纜內(nèi)的電阻過(guò)熱會(huì)加速電纜的老化，減少電纜的壽命長(zhǎng)度。因此必須研究影響電力電纜溫度的因素，從而有針對(duì)性地加強(qiáng)對(duì)電力電纜運(yùn)行溫度的控制。

3.1 電力電纜超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、升溫快

電力電纜長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)電阻溫度持續(xù)不斷地急速升高，從而加速電阻的老化，甚至還可能發(fā)生電力泄露，產(chǎn)生火花等危險(xiǎn)情況。另外，電力電纜長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行還會(huì)對(duì)附近居民的性命安全有很大隱患。此外，科學(xué)研究表明，電力電纜長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行所導(dǎo)致的內(nèi)電阻溫度持續(xù)升高，使電阻老化程度加快，同時(shí)也會(huì)使電纜壽命下降50%～70%。因此，加強(qiáng)對(duì)電力電纜的超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間的控制不僅從某種程度上充分利用資源，還保障了運(yùn)行時(shí)的安全[3]。

3.2 電纜運(yùn)行的周圍環(huán)境

城市主要以直埋入地的方式布置電網(wǎng)，因此電網(wǎng)附近的土壤濕度對(duì)電纜運(yùn)行溫度也有影響。如果環(huán)境中的濕度和溫度一定，那么對(duì)該環(huán)境下電力電纜運(yùn)行溫度則不會(huì)有太大差別。而在空氣對(duì)流比較強(qiáng)烈、熱輻射比較強(qiáng)烈的地方，電纜的運(yùn)行溫度則會(huì)發(fā)生改變。因此，需要在實(shí)驗(yàn)室中盡可能地模擬在日常情況下可能發(fā)生運(yùn)行溫度改變的不同條件，做好應(yīng)對(duì)方案的準(zhǔn)備，從而更加積極和從容地應(yīng)對(duì)實(shí)際突發(fā)情況。

4 電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的重要性

分布式光纖溫度檢測(cè)技術(shù)作為如今最為普遍應(yīng)用于實(shí)際電力電纜線路運(yùn)行溫度測(cè)量的技術(shù)在準(zhǔn)確性、安全性、全面性等方面都有很獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如，避免了實(shí)際測(cè)量線路的直接接觸、簡(jiǎn)單化操作模式、靈活化操作可能、不受外界磁場(chǎng)等因素干擾、能夠較好適應(yīng)易燃、易爆非常極端劣的環(huán)境等。因此，分布式光纖溫度檢測(cè)技術(shù)在如今電纜運(yùn)行溫度檢測(cè)中有著至關(guān)重要的地位，它能夠有效地對(duì)運(yùn)行時(shí)電阻溫度急速、或非正常升高降低進(jìn)行實(shí)時(shí)排查和檢測(cè)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)是否存在線路故障或是否存在線路故障的風(fēng)險(xiǎn)，為確保電纜電路的安全正常運(yùn)營(yíng)，電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)為其提供了精確的數(shù)據(jù)和輔助。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)建設(shè)人員更應(yīng)該重視起來(lái)，使線路溫度在線檢測(cè)技術(shù)特別是分布式光纖溫度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用快速普及[4]。相關(guān)研究人員應(yīng)該對(duì)電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用方法進(jìn)行深一步的研究，即使分布式光纖溫度檢測(cè)技術(shù)已有很大的突破，但仍存在一些問(wèn)題，所以未來(lái)在該領(lǐng)域的研究力度和投入也應(yīng)增加，實(shí)現(xiàn)更完善的電力系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)現(xiàn)電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)來(lái)看，已有的電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)還存在不少問(wèn)題，如點(diǎn)式溫度傳感技術(shù)的檢測(cè)不全面性、熱效應(yīng)為原理的電力電纜在線檢測(cè)技術(shù)的不穩(wěn)定性、新型線式溫度傳感技術(shù)的不安全性等。如今，在實(shí)際監(jiān)測(cè)中運(yùn)用最多的光纖傳感技術(shù)在各個(gè)方面都超越了傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)，但在實(shí)用普及上仍有欠缺?；诖耍P者針對(duì)電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的具體情況，明確了其對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的有利影響，并期望該技術(shù)能得到更廣泛的使用和進(jìn)一步的研究。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孔慶莉.電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].信息周刊，2019（2）：32.

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[3]羅俊華，周作春，李華春，等.電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[J].高電壓技術(shù)，2007（1）：174-177.

[4]顏劍，張小梅.電力電纜線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[J].低碳世界，2015（17）：50-51.