
电缆温度在线监测
电缆温度在线监测按照测温点的分布情况可分为两大类:点散式在线温度监测和分布式光纤温度测量法。点散式在线温度监测系统只对电缆终端、中间接头等故障多发处进行温度监测,采用热电偶、热电阻、红外线式温度计或者光纤、光栅等进行温度采集,采用CAN总线或光纤进行数据传输。
分布式光纤温度测量系统利用光在光纤中的拉曼(Raman)散射效应来检测电缆沿轴向的温度分布。在XLPE电缆制造过程将光纤嵌入电缆中或者紧贴电缆表面铺设光纤,将光纤作为温度采集和数据传输的通道。当激光脉冲通过光纤时,会产生散射,包括瑞利散射和拉曼散射,后者与光纤温度有较密切的关系,可通过测量和分析瑞利散射的背向散射(或者返回光纤入射端的散射光)去确定拉曼散射点的温度。通过测量入射的激光脉冲被散射并返回到入射端的时间来确定散射点的位置。
目前,分布式光纤温度测量系统可以测量的最大电缆长度为15km,测温范围为-30-120℃,精度可达士0.5℃,电缆长度分辨率可达1.0m,同时可连续记录“电缆长度-温度”和“时间-温度”等详细信息。根据分布式光纤温度测量法开发的在线测温系统己经应用在北京等地的110kV或220kV线路上,现场运行情况表明该方法可以比较准确的测量电缆线路各处的温度,对即将发生地电缆故障提前进行预警,能有效地避免电缆事故的发生。
但是该方法安装复杂,需要沿电缆线路铺设光纤,另外电缆表面的温度与电缆导线芯的温度关系没有完全确定。对于内置光纤的高压XLPE电缆虽然可以测量电缆内部的温度,但是由于光纤较脆弱,如果破损后将无法完成温度测量,并且较难修复。并且该方法无法对电缆的老化过程进行有效监测。