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，在這個過程中一般伴隨著溫度的異常。因此監(jiān)測電力電纜導體附近溫度場的方式對發(fā)現運行故障，避免電纜火災的發(fā)生或擴大是有效的。因此《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》指出：“運行部門應加強電纜線路負荷和溫度的檢（監(jiān)）測，防止過負荷運行，多條并聯的電纜應分別測量”。
另一方面，電力企業(yè)為了保證線路的安全，對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。針對此問題，人們研究了實際運行中電力電纜載流量的準確計算。由于電力電纜所處環(huán)境各不相同且較為復雜，受到空氣對流，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)測電力電纜導體附近溫度場可為電力電纜載流量的準確計算提供有效數據，進而在保證安全的前提下，調高電纜利用率，降低運營成本。

對電力電纜運行時的溫度進行遠程在線監(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電材料制作的電纜，在達到溫度閾值時，導體會熔斷短路。將感溫電纜敷設結合在電力電纜的外護套上，當溫度升高超過閾值時，感溫電纜發(fā)出短路報警。這種方法的優(yōu)點是結構簡單，投資較少，可以實現分布式響應；缺點是系統的報警溫度不能修改，一旦報警感溫電纜就失去作用，無法修復。不能獲取實時溫度，無法發(fā)現溫度變化趨勢，也不能準確定位故障。

2）點式電子溫度傳感器。

點式電子溫度傳感器是在電力電纜沿線安裝多個電子溫度傳感器，如鉑電阻和測溫芯片等，通過通信網絡如 ZigBee 等方式將溫度數據上傳至上位機。這種方式的優(yōu)點是操作簡單、靈敏度高、測溫范圍廣；缺點是采用了有源器件，需要每個器件分別供電，抗電磁干擾的能力較差，準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，維護較為麻煩。

3）紅外測溫。

紅外測溫是通過紅外技術，測量電力電纜的熱輻射來確定溫度。這種方式的優(yōu)點是測量速度快、使用安全和使用壽命長，在測量時不需要接觸被測電纜。其缺點與點式電子溫度傳感器類似，此外還容易受到物體材質、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布拉格光柵的光纖中輸入激光，其返回的反射光的波長對溫度敏感。通過對比反射光波長與布拉格光柵的固有波長之間的差異來計算溫度值。這種方法的優(yōu)點是安裝布設的結構簡單，測量范圍大，耐溫性好、抗電磁干擾能力強；缺點是光纖光柵成本較高，且只能實現準分布式傳感。

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度對溫度敏感，從而計算出傳感光纖沿線的溫度值。根據光時域反射或光頻域反射原理實現準確定位。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、本質安全、易于組網和可長期使用等優(yōu)點。依靠其重量輕、體積小和外形可變的特點，安裝鋪設過程也很簡便，因而成為電力電纜測溫的發(fā)展趨勢，在國內外都受到了廣泛的關注。