溫度信號采集裝置主要負責采集電纜及其附件的表面溫度,目前國內(nèi)外的電纜溫度采集方法主要有如下幾種:
1、普通溫度傳感器
(1)原理:普通溫度傳感器主要有熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和1C溫度傳感器等,這些溫度傳感器都是將溫度轉(zhuǎn)換為電信號,在日常生活中非常常見,如電飯鍋、電水壺接觸式體溫計等。
(2)優(yōu)點:普通溫度傳感器技術(shù)成熟,價格低廉,因此投資少,操作簡單,兼容性好;
(3)缺點:只能獲得測量點的溫度,通常為空間溫度,不適合測量電纜的表面溫度。
2、紅外測溫技術(shù)
(1)原理:任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會不停地輻射出熱紅外能量,物體溫度越高,輻射的能量愈大,反之,輻射的能量愈小。紅外測溫技術(shù)是通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后,得出物體表面的溫度值。是一種非常成熟的測溫技術(shù),在日常生活、倉儲管理等領(lǐng)域廣泛應用。
(2)優(yōu)點:無需與電纜直接接觸,因此可以安裝容易,不會對電纜造成傷害;
(3)缺點:物體發(fā)射率會影響測溫的精度,而且紅外測溫技術(shù)受環(huán)境的影響較大,測量誤差很大,不適用于電纜溝等戶外惡劣環(huán)境。
3、感溫電纜測溫技術(shù)
(1)原理:該技術(shù)的關(guān)鍵是感溫電纜測量配電電纜表面溫度,它是由特殊溫度導電性能材料制成。在配電電纜外部的保護外皮上貼敷這種感溫電纜,或者二者緊貼著埋設(shè),對于運行中的電纜局部產(chǎn)熱后,當溫度比所設(shè)定的溫感電纜的溫度值高的時候,相應的危險報警信號便會由感溫電纜發(fā)出。
(2)優(yōu)點:該技術(shù)的優(yōu)點是可以全線 監(jiān)測電纜溫度;
(3)缺點:由于感溫電纜報警溫度值固定,因此適應能力差;當發(fā)生報警時電纜己經(jīng)承受了較長時間的高溫,可能絕緣己經(jīng)遭受不可逆的破壞,不能進行早期故障預測;而且該技術(shù)只能在電纜表面溫度超過感溫電纜溫度限值時發(fā)出報警信號,很難對電纜的實際溫度進行測量,這樣電纜溫度的變化規(guī)律就難以把握;而且,現(xiàn)有配電電纜敷設(shè)環(huán)境復雜,尤其在直埋敷設(shè)、超容電纜溝敷設(shè)等情況下,施工難度極大,維護復雜,測溫電纜易損壞;由于電纜數(shù)量多,投資大。
4、光纖傳感器技術(shù)
(1)原理:光纖傳感器關(guān)鍵是光導纖維,是利用光纖材料的光敏性在光纖纖芯形成的空間相位光柵來進行測溫的,是近年發(fā)展起來新型技術(shù)。
(2)優(yōu)點:以信號為載體,抗電磁干擾能力強;與電纜沒有直接電氣連接,電絕緣性能好;測量精度;防雷擊;輕巧,方便施工;使用壽命長,免維護。
(3)缺點:由于目前光纖材料價格仍然較為昂貴,因此投資相對較大。
上述四種傳感技術(shù)的數(shù)據(jù)采集主要的功能不盡相同:點式溫度傳感器通常只能獲得空間的點溫度;線式溫度傳感對電纜全線進行溫度監(jiān)測,但只有報警功能;紅外測量技術(shù)受環(huán)境影響較大,測量精確度不高;光纖測溫技術(shù)測量準確度高、抗干擾能力強,但投資較大。
由電纜故障原因分析可以看出,電纜本體的故障多為外力破壞導致,需要采取管理手段進行管控,而電纜附件是電纜局放和溫度異常的高發(fā)部位。