電纜T型頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

2019年10月31日分類：技術(shù)解答

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隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力的需求也在不斷增加。現(xiàn)代社會的生產(chǎn)生活每時每刻都離不開對電的需求，與此同時每一次電網(wǎng)運(yùn)行故障都會擾亂正常社會的生產(chǎn)和生活，所以電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有相當(dāng)高的重要性。而設(shè)備運(yùn)行溫度是考察一次設(shè)備安全運(yùn)行的一個重要參數(shù)，因此電力設(shè)備的直接溫度監(jiān)測就具有非常重要的價值。

在電力系統(tǒng)中，電流主要通過導(dǎo)體進(jìn)行傳輸，是發(fā)熱的源頭，其它外部的發(fā)熱多數(shù)源于載流的導(dǎo)體，但無論是低壓還是高壓導(dǎo)體，均與外部有絕緣隔離。電壓越高，絕緣層越厚，電壓超過3kV時，絕緣內(nèi)外均會設(shè)計半導(dǎo)電層進(jìn)行電場均化，隨著電壓的升高，供電的范圍會擴(kuò)大，線路的重要性也漸漸提高。因此如何對導(dǎo)體的運(yùn)行溫度進(jìn)行直接測量對運(yùn)檢部門來說顯得十分關(guān)鍵和重要，但也存在諸多難點(diǎn)。

環(huán)網(wǎng)柜具有結(jié)構(gòu)緊湊、電氣壽命長、開斷力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近10年來城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造中，為使配電網(wǎng)節(jié)約成本、安全可靠，在配電系統(tǒng)中大量使用環(huán)網(wǎng)柜。高壓電纜T型頭作為環(huán)網(wǎng)柜電氣連接中不可或缺的重要部件，也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這類高壓電纜T型頭分布在各城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑、工廠企業(yè)等負(fù)荷中心的配電站以及箱式變電站中，受加工工藝、施工質(zhì)量、運(yùn)行工況以及運(yùn)行環(huán)境的影響，高壓電纜T型頭故障率較高，而電纜頭的正常工作與否直接關(guān)系配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)營。其中，電纜T型插拔頭主要應(yīng)用于中壓環(huán)網(wǎng)柜、中壓開關(guān)柜、電纜分支箱等，用于保證電纜系統(tǒng)與柜體本身的主電路連接時的線路安全。但是，當(dāng)前使用的T型插拔頭只實現(xiàn)了對電纜連接部位的主電氣線路連接，其連接質(zhì)量卻無法進(jìn)行評估，仍需要依賴安裝水平和外部安裝的設(shè)備或者人力巡檢的方式對其進(jìn)行監(jiān)控。由于電氣缺陷故障的發(fā)展速度往往在此監(jiān)控之外或者來不及反應(yīng)時完成，直接造成當(dāng)前統(tǒng)計的電纜事故的80%以上由電纜附件安裝不良引起。因此，如何監(jiān)控電纜T型頭本體的運(yùn)行狀態(tài)，避免線路監(jiān)控的盲區(qū)就是重點(diǎn)關(guān)注的對象。電纜T型接頭是電纜分支箱中的核心部件，起到了電纜的分接與轉(zhuǎn)接作用，同時改善電纜末端電場。而電纜分支箱中出現(xiàn)的問題大都是 T 型接頭出現(xiàn)了問題。

電纜接頭T型插拔頭故障的主要因素：

（1）內(nèi)部清潔度不夠，有灰塵雜質(zhì)引起內(nèi)部界面爬電造成燒損擊穿；
（2）安裝過程中因安裝錯誤造成T型插拔頭相對電纜半導(dǎo)電屏蔽層斷口位置移位造成T型插拔頭導(dǎo)電屏蔽層之間絕緣電阻下降而導(dǎo)致?lián)舸龘p；（3）電纜壓接后的金屬毛刺未處理，造成T型插拔頭內(nèi)屏蔽層局部放電而形成緩慢放電電弧最后導(dǎo)致燒損，最終擊穿絕緣層；
（4）安裝后由于電纜敷設(shè)位置不良產(chǎn)生的側(cè)向應(yīng)力導(dǎo)致T插拔頭和電纜本體之間形成空隙，在運(yùn)行中灰塵進(jìn)入導(dǎo)致內(nèi)部界面爬電而造成燒蝕通道導(dǎo)致?lián)舸?/p>

電纜T型頭電纜接頭為什么要測溫

主絕緣表面及應(yīng)力錐內(nèi)表面與主絕緣過渡區(qū)硅脂涂抹不均勻致產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致間隙放電使 T 型頭溫度升高而燒毀；還有應(yīng)力錐在安裝時安裝不當(dāng)，應(yīng)力錐未起到均勻電場的作用，使局部電場畸變，長期運(yùn)行致使電場擊穿；還有由于電纜分支箱內(nèi)濕氣加重，而箱內(nèi)溫度較低，使空氣中的水蒸汽凝結(jié)成水珠，既出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，產(chǎn)生凝露后，分支箱內(nèi)壁凝結(jié)的水珠在重力作用下滴落在電纜 T 型頭上，使其絕緣度降低，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，長時期運(yùn)行就會燒毀 T 型頭，發(fā)生事故。在實際發(fā)生的事故中，很可能就是這多種因素共同作用的結(jié)果，所以在提高 T 型頭質(zhì)量與安裝質(zhì)量的同時，就電纜 T 型頭在運(yùn)行中的實時監(jiān)控就顯得很重要。在總結(jié)絕大多數(shù)事故現(xiàn)象時可以發(fā)現(xiàn)，伴隨各種擊穿現(xiàn)象均伴隨有高溫?zé)g過程，由此，如果能實現(xiàn)監(jiān)控開關(guān)內(nèi)T型插拔頭本體電壓、電流等參數(shù)，間接實現(xiàn)監(jiān)控能通過其內(nèi)部絕緣電阻變化從而實現(xiàn)監(jiān)控電纜附件溫度的變化狀態(tài)，則可監(jiān)控T型插拔頭本體的運(yùn)行狀態(tài)是否處于良好水平。

電纜T型頭測溫方式

針對以上情況，在高壓電纜T型頭領(lǐng)域，目前常見測試方法有紅外測溫、有源無線測溫等解決方案，紅外測溫不能在線測量，需要巡檢，只能測量接頭絕緣層外的溫度，非直接接觸式測溫，另外正常運(yùn)行的環(huán)網(wǎng)柜，是不允許打開柜門的，甚至連絕緣層外的溫度都無法測量；有源無線測溫方案需要在高壓電纜T型頭外使用電池或者采用CT取電，存在使用風(fēng)險，后期維護(hù)大，同時也只能測量接頭絕緣層外的溫度。因此，這些傳統(tǒng)的溫度測量方式都存在一些缺陷，無法滿足復(fù)雜的高壓電纜T型頭應(yīng)用場合的測溫要求。