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XSJ-2000型电缆温度在线监测预警系统1、引言随着现代工业化产业的蓬勃发展,设备自动化管理水平的提高,电缆用量越来越多。由于运行的电力电缆长度密度增加,其电力电缆火灾事故的发生率也相应增大。电力电缆的安全运行已经成为用电单位的重要指标。为进一步落实“坚持预防为主,落实安全措施,确保安全生产”的要求,完善各项反事故措施,更好地推动电力安全生产,有目标、有重点地防止电力生产重大恶性事故的发生,国家电力公司颁布了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(国电发589号)。原文1.1.11条款明确要求“对电缆中间头定期测温”,以防止发生电缆沟重大火灾事故。电力企业按照“关于贯彻落实《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的通知(发输电发125号)”中明确提出“为了预防电缆中间接头爆破和防止电缆火灾事故扩大,可加装电缆中间接头温度在线监测和烟感报警系统。对电缆中间接头温度实施在线监测,可根据温度变化来判定接头是否存在爆破的可能性,起到对电缆接头爆破早期预警的作用;烟感报警系统可即时发现火情,避免事故扩大。”本系统就是从分析电缆火灾原因入手,抓住电缆火灾的基本特征开发研制的。2、系统简介2-1 系统概述:XSJ-2000型电缆、电缆头温度在线监测系统,采用了当今先进的总线通讯技术、微处理器技术、数字化点温、线温传感技术、离子感烟技术。独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。该系统的开发研制均在电缆隧道内经多次反复试验攻关才得以完善,避免了电缆隧道内强大电场的干扰,完整安全地把数据传送至监视终端,因此,该系统是一种高可靠性的分布式电缆、电缆头温度在线监测系统。该系统具有良好的计算机界面,可显示电缆沟电缆隧道分布模拟图、电缆及电缆头运行温度及温度曲线、显示传感器所监测的实际位置,当运行中电缆、电缆头温度出现异常时,显示画面及事故音响同时出现,可通过计算机的电缆隧道模拟图上直接查看,并能迅速准确地判断出发生故障的实际位置,很大程度地提高了电缆运行的可靠性及技术管理水平。2-2 连续的温度测量显示 通过对电缆头、电缆本身的连续温度测量,能够预测电缆设备本身的故障趋势,及时提供故障部位,实现设备的状态检修,避免发生重大事故。2-3 烟雾检测 做为系统的一种辅助监测措施,离子型感烟装置能够检测电缆隧道中的烟雾。这种烟雾是由于电缆发热烧损绝缘层而产生的,通过离子感烟器启动数据采集器的继电器可以控制电缆隧道内防火门的自动关闭,隔离火灾的蔓延,减小火灾事故造成的损失。2-4 通讯接口标准化 为了与其它系统更好地连接,本系统采用标准通讯接口和通讯协议:RS-485和ETHERNET IEEE802.3规范,支持IPX及TCP/IP协议,由于采用ETHERNET标准,系统可与管理网互连。(可选)2-5 隔离、耐高压及工作温度◆ 现场智能数据采集器与通讯总线采用完全隔离措施,能经受的电压冲击典型值为1500VRMS/分钟或2000VRMS/秒◆ 温度传感器可经受ESD ±10000V高压,工作温度为-55℃~+125℃,测量误差是0.5℃,分辨率达到0.1℃◆ 工作环境温度:-35℃--+85℃2-6 质量认证及鉴定标准◆ 离子烟雾传感器具有UL(美国)认证,并通过中国消防局鉴定◆ 温度传感器通过Meets UL#913(4th Edit)◆ 本系统部件均通过ISO-9001 Certified◆ 数据通讯校验标准:CRC纠错◆ 国家消防电子产品质量监督检验中心认证 通信接口及电缆符合下列规范: IEEE(美国电气和电子工程协会)ANSI IEEE802.3。 UL(美国保险商实验室)UL44橡胶导线、电缆的安全标准。数据采集模块是接收、管理、转换其所在范围内的智能温度传感器、离子感烟探头和测温电缆的数据进行上传,数据通讯采用CRC16和CRC8纠错校验,以保证系统能在恶劣环境下可靠运行。配合光缆使用,传输距离可达几十公里。 CL-IV型数据采集器可同时挂接20个T1001智能温度传感器、8个离子感烟探测器,所辖范围为100米半径,或者挂接200米WAB智能测温电缆。安装位置在所带设备的中心电缆隧道的墙壁上。具有独立显示温度的功能,能够极大方便现场故障的定位及维护。本传感器是数字化温度传感器与总线接口的集成,具有体积小、抗干扰能力强等优点。本传感器可经受ESD(10000V)的高压,安装在电缆头压接管绝缘外侧防爆盒内或电缆密集处。◆ WAB智能测温电缆:实时测量动力电缆运行温度,可以沿电缆走向进行铺设,每根测温电缆长度为100米。适合电缆测温、电缆敷设密集的地方。用于检测电缆绝缘受热及燃烧时产生的化学气体(有色或无色)。这是采用红外或非离子型感烟探头所无法实现的。3-5 现场总线接口及操作监视站ACCESS模块总线将操作监视站与分布于现场的数据采集器连接起来。它可以采用双绞线和光纤的混合布线方式,当采用双绞线布线方式时,系统的基本通讯距离1500m,其隔离方式为双隔离浮动总线技术,单级隔离电压为3500VDC,总隔离电压高达7000VDC;当采用光纤布线方式时,其功能是增加网络覆盖范围,单模光纤的通讯距离超过3000m,并能够提供超过1000Kv的隔离电压。这一设计主要应用于6Kv以上的高电压电缆监测,有效地防止了电缆沟内的高电压串入操作监视站,并造成人员和设备的损伤。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210291515_400001_2519986_3.jpg
浅析电力电缆施工及运行中受潮进水的主要原因及解决办法按照市政建设的总体规划,近年来在我公司承担的城区电网改造施工中,高压电缆已逐步代替架空线路得到了广泛应用。目前我公司施工所用电力电缆主要以YJLV22系列交联铝芯电缆和YJV22系列交联铜芯电缆(10KV)为主,与架空线路和老式充油电缆相比较,该型电缆绝缘性能好,允许工作温度高(可达90℃),有较好的机械强度。电缆的大量应用,既提高了供电可靠性,又美化了城市市容,值得推广。但在长期施工过程中,结合运行单位的大量反馈意见,我们发现电缆受潮进水这一现象越来越成为影响电缆安全运行的潜在隐患。1、电缆受潮进水的原因及危害 (1)新进的整盘电缆在出厂时,其两头均使用塑料密封套封住,但在 施工现场根据实际情况用去一段之后,剩下的部分就用塑料布简单包扎一下断口,由于平时露天摆放且密封不好,日子一久,难免就会有水汽渗入电缆。 (2)电缆敷设时,需要经常穿越道路、桥梁和涵洞等,由于天气或其他原因,电缆沟内也时常积聚了许多的水,敷设过程中,不可避免的会出现电缆头浸在水中的情况,因塑料布包扎不严或破损而使水进入电缆;另外在牵引和穿管时,有时也会发生外护套甚至钢铠被刮坏现象,当使用机械牵引时,这种现象尤为突出。 (3)电缆敷设完成后,因现场施工条件限制未能及时进行电缆头制作,使未经密封处理的电缆断口长期暴露在空气中,甚至浸在水中,使水汽大量进入电缆。 (4)在电缆头制作过程中(包括终端头和中间接头),由于施工人员的疏忽大意,新处理的电缆端头有时会不小心掉入现场的积水中。 (5)在电缆的正常运行中,如果因某种原因发生击穿等故障时,电缆沟中的积水便会沿着故障点进入电缆内部;在土建施工中,尤其是在使用大型建筑机械的建筑工地,因各种人为因素而引起的电缆破损或击穿事故,也屡见不鲜。当发生此类事故时,电缆绝缘遭严重破坏,也会造成电缆进水。 研究表明,电缆进水后,在电场的作用下,会发生水树老化现象,最后导致电缆击穿。水树是直径在0.1m到几微米充满水的空隙集合。绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。水树发展过程一般在8年以上,湿度、温度、电压越高,水中所含离子越多,则水树发展越快。2、电缆受潮进水的解决办法 根据我们目前的技术力量和现有设备,要处理进水电缆是非常困难的(如采用热氮气加压吹燥)。在实际操作中,如果发现电缆头进水,我们只能是锯掉前端几米,看一看里面是否干燥,如果不行就继续向前锯。但如整条电缆已进水,我们就无能为力了。因此,电缆进水应主要以预防为主,通过长期实践我们总结出了以下几条对策: (1) 目前,我们在城网6kV系统改造中采用了8.7/10kV等级的电缆 该等级电缆绝缘厚度达4.5mm,而6/10 kV等级电缆的绝缘厚度为3.4mm。由于电缆绝缘厚度的增加,降低了场强,能防止水树的老化,同时,由于6kV中性点小电流接地系统在单相接地时,电缆要承受1.73倍的相电压,且按要求要运行2小时,因而,有必要加厚电缆绝缘层。 (2) 由于绝缘中的杂质、气孔等是水树发生的起点,因而电缆质量的好坏对防止水树老化至关重要。购买电缆时,必须选择质量过硬的厂家,我们对各厂家送检的样品都要进行严格的试验,并要求各厂家进行投标,从中选出质优价廉的产品。 (3) 保证电缆头密封良好,对于锯开的电缆端头,无论是堆放还是敷设,均要用塑料密封起来,最好采用电缆专用的密封套,防止潮气渗入。 (4) 电线敷设后要及时进行电缆头的制作,因条件限制确实无法立即制作的,将电缆头密封包好后架空摆放。 (5) 提高施工人员的技术素质,加强电缆头制作工艺的管理,可有效防止在制作过程中电缆头进水。实践证明一旦电缆进水,则最早出现击穿现象的往往是电缆头,因而电线头制作得好,可以延长电缆的整体寿命。如电缆在剥离半导体层时,我们首先要在半导体层上按规定尺寸环切,接着竖划几道,然后顺着切痕一条条剥去半导体。在用刀划时力度一定要掌握恰当,若划得太浅,半导体层很难剥除,若划得太深,便会伤及绝缘层,给水树的产生带来机会。遇有半导体不可剥离的电缆时,就必须用玻璃片将半导层刮去,这就要求施工人员一定要认真细致,既要将半导层清理干净,又要尽量避免损伤主绝缘,最后一定要将主绝缘表面打磨光滑。另外,制作热缩头在上焊锡时,一些施工人员为图省事往往会直接用喷灯来熔化焊锡,此时,火焰会损坏铜屏蔽层及绝缘层,因此在现场制作时要注意杜绝此类现象的发生。当热缩材料加热硬化后,就不再具有弹性,这是由它的材料特性决定的。在长期的运行中,由于热胀冷缩的原因,逐渐会在电缆结合处产生微小间隙,导致水气内侵。鉴与此,目前,我们公司已经基本淘汰了热缩头,普遍采用了3M公司生产的硅橡胶冷缩电缆附件,与热缩头相比,3M冷缩头制作工艺简单方便,不用动火,不用焊锡。并且硅橡胶冷缩材料性能稳定、具有弹性,能紧紧地贴在电缆上,长期使用不开裂,有效克服了热缩材料所具有的缺点。 (6) 在电缆直埋敷设时我们采用PP-R新型塑料管材作为套管, 该管耐腐蚀、内壁光滑、强度与韧性良好,因而可以大大减少电缆外护套破损现象的发生。 (7) 由于条件的限制,本地的电缆敷设均采用直埋或电缆沟形式,我们地处沿海地区,当地多为盐碱地,加之排水不畅,造成电缆沟或电缆井中时常有积水。因此在前期规划时,就应与土建施工方及时协调电缆沟、涵洞与电缆井的设计,便于电缆沟(井)的排水。同时,电缆沟中预埋支架,把电缆用支架撑起。另外,针对胜利油田辖区内内石化企业众多的现状,附近的电缆沟必须要有完善的排水设施。在电缆涵管设计时,要尽量直,减少弯头,使电缆便于敷设; (8)当电缆敷设好、电缆头制作完成后.在移交运行管理部门正式投运之前按规定要做一次直流耐压泄漏试验,一切合格后,方可投入运行。当在运行中发现电缆有问题,就要管理人员加强监控及时处理。电缆一旦发生故障处理起来将是非常麻烦的,要查找故障点,甚至调换整条电缆,系统遭受短路电流的冲击,造成非计划性停电等。因此验收之前的预防性试验是必不可少的。当然,直流耐压试验属破坏性试验,有可能对电缆的寿命有一些影响,有的时候电缆试验数据并不理想,而电缆却能够顺利送电并运行很长时间,因此,新的《电力设备预防性试验规程》中,对交联电缆不再硬性规定隔一定时间做直流耐压试验,只测绝缘电阻,因而更可简化电缆的预防性试验。事故,也屡见不鲜。当发生此类事故时,电缆绝缘遭严重破坏,也会造成电缆进水。 研究表明,电缆进水后,在电场的作用下,会发生水树老化现象,最后导致电缆击穿。水树是直径在0.1m到几微米充满水的空隙集合。绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。水树发展过程一般在8年以上,湿度、温度、电压越高,水中所含离子越多,则水树发展越快。交联电缆进水受潮除端头进水外,更多的是由于电缆敷设过程中电缆护套的损坏(现电力行业中的施工人员技术水平参次不齐,野蛮施工也并不少见),再就是施工现场和交叉作业导致电缆损坏(大型工程机械的破坏也不少见)。交联电缆的直流耐压问题:由于交联聚乙烯绝缘材料的特殊介电性能,当加上直流后,在绝缘内部易形成空间电荷,交联聚乙烯绝缘的高电阻特点使得空间电荷不易消失,由于空间电荷的存在,在绝缘内部某些区域产生一个附加电场,当重新外加电压时,有可能产生电场的叠加,有可能导致电缆击穿。频繁的直流耐压试验会影响电缆寿命,击穿电压下降。建议采用串联谐振或变频谐振试验系统。
电力系统的发展推动了电缆在各个领域的广泛应用。然而,电缆作为一种易受损的电力设施,容易发生各种故障。为了准确定位和检测电缆故障,[url=http://www.whfulude.com/]电缆故障测试仪[/url]成为必不可少的工具。[align=center][img]https://xtsimages001.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/users-815301/2024_04_12_14_25_54457393.jpg[/img][/align][b] 电缆故障测试仪的购买事项有哪些?[/b] 1. 选择适合自身需求的测试仪型号。根据工作场地、测试需求和设备要求等条件,选择符合要求的电缆故障测试仪。例如,对于低压电缆的测试,可选择微欧测试仪类别的设备;对于高压电力设备的测试,可选择雷电冲击测试仪。 2. 寻找专业品牌供应商购买。市面上有许多电缆故障测试仪品牌,如山东亿信、上海伊玛等。这些品牌的产品具有一定的品质保证和售后服务。[align=center][img]https://xtsimages001.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/users-815301/2024_04_12_14_26_03943665.jpg[/img][/align] 3. 对产品进行详细了解和测试。在购买之前,可以现场试用,检查测试仪是否符合自己的要求。对于不熟悉测试仪使用的人,可以请专业人士进行测试。 购买适合自身需求的电缆故障测试仪应根据个人需求进行选择,并选择有品质保证和售后服务的专业品牌供应商。 更多关于电缆故障测试仪的资讯和参数详情,欢迎访问武汉福禄德电力了解:www.whfulude.com/hangye/392.html