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电力电缆发热的在线监测技术


随着状态检修的深入开展,运行中电力设备数据监测和缺陷数据的采集显得非常重要。因此,根据泉州电业局电网运行状态结合温度传感器及单片机系统制作一种新型实用的电缆在线测温仪;对电缆进行多方面多点的测温,当电缆发热温度超过规定值时可自动报警,数据储存和查询,以及对测温的数据进行分析以了解电缆运行状况,达到减少和避免火灾事故发生的目的。


1电线发热会引起火灾


电缆过负荷发热会引起内部绝缘介质强度下降,比如油浸电缆是靠绝缘纸作为相间或对地绝缘.绝缘纸是用高气密性纸和去离子水洗纸浸绝缘油,当运行中的电缆温度超过规定值时,由于热的作用,绝缘纸粘度会降低并引起纸变脆,造成绝缘强度降低,当绝缘纸失去绝缘强度时,金属导线就会由于没绝缘而短路产生电弧起火。而交联聚乙烯电缆当温度超过规定值时,轻者引起绝缘老化缩短寿命,严重时绝缘材料熔化,金属短路引起火灾。


2传统的测温方法


当前电网重要的电缆隧道、夹层有安装烟火监视报警器,但是如果等到烟火监视发出报警,说明电缆已经着火冒烟,而且又不知道是那一条电缆着火。所以,为防范未然,必须及时准确掌握每一条电缆运行中的发热情况,才能采取减少电流等措施,及时消除存在的隐患。传统的测温方法大致有下面两种:


(1)电缆接头涂色漆。在电缆接头处涂上色漆,然后通过观察相色漆的颜色变化判断发热的情况,当相色漆的颜色变深,漆皮裂开说明接头己发热。但是相色漆的颜色有时变化不大,很容易造成误判断,所以涂色漆的方法比较少采用。


(2)电缆连接头贴试温片。在电缆连接头处贴上试温片,通过观察试温片的熔化判断电气接头是否发热。试温片温度分别为红色80℃、绿色为70℃、黄色为60℃,当试温片熔化时说明接头己发热。由于试温片比较直观所以采用较多,但试温片往往在分合闸开关时被震动掉。


3电缆发热的在线监测仪


传统的测温方法既不精确又容易失效,而且很难掌握每一条电缆每一个时间的发热情况,因此,我们决定采用智能温度传感器,并结合单片机系统制作一款适合于电网电缆状态检修的监测仪。随着电子技术的发展,采用单片机对电缆发热温度进行连续监测,不仅具有组态简单、监控准确可靠、自动报警等优点。而且由于使用先进精确的测温度技术,从而能够比传统的测温方法减少误判断,达到减少电缆火灾事故发生几率的目的。


3.1监测仪的总体结构


系统框如图1所示。主控模块用于控制其他模块的运行和协作,其中我们利用测温模块得出的数据进行过滤存储,并利用键盘接口查询会显出超出温度范围的数据和时间以备检修人员查询。


3.2硬件的选择


主控模块:主控单片机采用89C52。存储电路采用Dallas公司生产的DS1225Y,具有64KB的存储空间,可满足我们的历史报警数据保存要求。显示电路采用1602液晶显示器。键盘查询采用4个按键,分别实现为时间调整、时间的加减、温度查询,用查询法完成读键功能。另外加装蜂鸣器用于报警。