电缆温度在线监测预警系统

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[2000]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[2000]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。

3-1 主机系统结构：

◆控制屏：高2000、宽800、深600（mm）

◆工控机、显示器均与控制屏配套

◆通讯单元（含光纤数据转换模块、报警器、系统

电源）与控制屏配套19寸液晶显示器

◆操作系统Windows2000server、数据库SOL、组态

软件VIEL-4.01、网络模块Nt2000

◆安装位置：控制室，电源为AC220V

3-2 总线系统

●采用全数字化网络结构，双总线系统结构提高了整个系统的抗干扰能力。●系统总线由电源电缆及信号电缆组成

电源电缆ZR-2x2.5；信号电缆VCOM-4芯屏蔽

其指标为：线路电容＜30PF/M；线路电阻＜150W/KM

●安装位置：由主机至全部的数据采集器，分别安装在电缆隧道的墙壁上￠20PVC管或渡锌管内。

3-3 数据采集器

型号：CL-IV CL-IVF（防水采集器）

技术参数：工作电压：DC18-36V

工作温度：-45℃-+85℃

输出接口：数字信号485总线，8个开关量接口，一个继电器常开接点，4路温度驱动口

状态显示：采用背光式液晶显示器，实时显示温度传感器及开关量状态

尺寸：长220mm，宽120mm，厚60mm

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。

3－4 传感器

◆ T1001智能温度传感器

技术参数：工作电压：3.0V－5.5V

测温范围：-55℃－+125℃

测量精度：±0.5℃

传感器尺寸：￠6×50mm

输出接口：数字信号,1-Wire 总线

封装特性：不锈钢管密封，防水、防腐蚀

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。

◆离子型烟雾传感器：

技术参数：

系统供电电压： 12VDC

纹波电压： 4V峰值

上电电容：最大0.02μF

静态额定值：电压 8.5~35VDC 电流≤ 120μA

报警额定值：最小4.2VDC时， 10mA 最大6.6V

DC时100mA

复位电压：≤2.5VDC

环境温度： -10℃ ~ 50℃

湿度范围： 10% ~ 95%RH，无凝水

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。