高壓電纜測溫方式有哪幾種

電力電纜及其附件故障是逐步發(fā)生的，在這個(gè)過程中一般伴隨著溫度的異常。因此監(jiān)測電力電纜導(dǎo)體附近溫度場的方式對(duì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，避免電纜火災(zāi)的發(fā)生或擴(kuò)大是有效的。因此《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》指出：“運(yùn)行部門應(yīng)加強(qiáng)電纜線路負(fù)荷和溫度的檢（監(jiān)）測，防止過負(fù)荷運(yùn)行，多條并聯(lián)的電纜應(yīng)分別測量”。
另一方面，電力企業(yè)為了保證線路的安全，對(duì)電纜的載流量保留了很大的裕度，因而不能充分地利用投資較高的電力電纜。針對(duì)此問題，人們研究了實(shí)際運(yùn)行中電力電纜載流量的準(zhǔn)確計(jì)算。由于電力電纜所處環(huán)境各不相同且較為復(fù)雜，受到空氣對(duì)流，土壤類型和環(huán)境溫濕度的影響，估算的誤差很大。因此監(jiān)測電力電纜導(dǎo)體附近溫度場可為電力電纜載流量的準(zhǔn)確計(jì)算提供有效數(shù)據(jù)，進(jìn)而在保證安全的前提下，調(diào)高電纜利用率，降低運(yùn)營成本。

對(duì)電力電纜運(yùn)行時(shí)的溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，一般有以下幾種方式。

1）感溫電纜。

感溫電纜是一種使用特殊導(dǎo)電材料制作的電纜，在達(dá)到溫度閾值時(shí)，導(dǎo)體會(huì)熔斷短路。將感溫電纜敷設(shè)結(jié)合在電力電纜的外護(hù)套上，當(dāng)溫度升高超過閾值時(shí)，感溫電纜發(fā)出短路報(bào)警。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，投資較少，可以實(shí)現(xiàn)分布式響應(yīng)；缺點(diǎn)是系統(tǒng)的報(bào)警溫度不能修改，一旦報(bào)警感溫電纜就失去作用，無法修復(fù)。不能獲取實(shí)時(shí)溫度，無法發(fā)現(xiàn)溫度變化趨勢，也不能準(zhǔn)確定位故障。

2）點(diǎn)式電子溫度傳感器。

點(diǎn)式電子溫度傳感器是在電力電纜沿線安裝多個(gè)電子溫度傳感器，如鉑電阻和測溫芯片等，通過通信網(wǎng)絡(luò)如 ZigBee 等方式將溫度數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、靈敏度高、測溫范圍廣；缺點(diǎn)是采用了有源器件，需要每個(gè)器件分別供電，抗電磁干擾的能力較差，準(zhǔn)確度受傳感器探頭的狀態(tài)影響，在惡劣環(huán)境下長期工作故障率較高，維護(hù)較為麻煩。

3）紅外測溫。

紅外測溫是通過紅外技術(shù)，測量電力電纜的熱輻射來確定溫度。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是測量速度快、使用安全和使用壽命長，在測量時(shí)不需要接觸被測電纜。其缺點(diǎn)與點(diǎn)式電子溫度傳感器類似，此外還容易受到物體材質(zhì)、環(huán)境溫濕度和環(huán)境氣霧的影響。

4）光纖測溫。

基于此原理的測溫方法有光纖光柵測溫和分布式光纖測溫（Distributed Temperature Sensing，DTS）等。

光纖光柵測溫的原理是向刻蝕了多個(gè)布拉格光柵的光纖中輸入激光，其返回的反射光的波長對(duì)溫度敏感。通過對(duì)比反射光波長與布拉格光柵的固有波長之間的差異來計(jì)算溫度值。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是安裝布設(shè)的結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍大，耐溫性好、抗電磁干擾能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是光纖光柵成本較高，且只能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式傳感。

分布式光纖測溫采用了光纖作為溫度檢測單元和通信方式，向光纖中輸入一束激光，反射回來的后向散射光的強(qiáng)度對(duì)溫度敏感，從而計(jì)算出傳感光纖沿線的溫度值。根據(jù)光時(shí)域反射或光頻域反射原理實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。這種方式由于采用了光纖作為傳感和通信媒介，具有檢測距離長、抗電磁干擾、本質(zhì)安全、易于組網(wǎng)和可長期使用等優(yōu)點(diǎn)。依靠其重量輕、體積小和外形可變的特點(diǎn)，安裝鋪設(shè)過程也很簡便，因而成為電力電纜測溫的發(fā)展趨勢，在國內(nèi)外都受到了廣泛的關(guān)注。