电缆沟温度在线监测系统

杭州辉能电力科技有限公司 | 12路测温 · 水浸监测 · 智能预警

1 概述

1.1 公司简介

杭州辉能电力科技有限公司专业从事智能电网输配电在线监测与控制、电能质量监测与治理技术的研究及相关产品的生产、销售和技术服务。产品主要用于对高低压开关柜、智能无功补偿和电能治理产品、变压器、断路器、GIS组合电器、容性设备等电力设备的状态监测与故障诊断，产品广泛应用于国家各大电网公司和电力大用户。公司建立了物联网应用实验室、电磁兼容性实验室、高低温湿热交变实验室、电能质量仿真实验室等多个专业实验室。

1.2 电缆火灾起因及特点

据统计分析，引起电缆沟、电缆桥架、隧道火灾的原因主要有两大类：
   （1）内因：由电缆本身引起火灾故障。包括电缆产品质量问题、运行时间长老化、长期过负荷或恶劣环境、施工质量或接头工艺问题、人为破坏等。
   （2）外因：可燃气体（如煤气、天然气、沼气等）串入电缆桥架，遇明火引起整段电缆爆炸失火。

电缆着火过程：电缆某处绝缘受损 → 间歇或连续放电 → 电缆绝缘明显下降局部发热 → 电缆某处爆炸或发生电弧，并产生不良气体 → 整个电缆桥架、电缆沟失火。

电缆火灾特点：蔓延快、火势猛；抢修困难，产生大量烟雾和有毒气体（如氯化氢），形成二次危害。化工厂、发电厂等大型工业企业内电缆密布，火灾事故占工业消防事故的15.6%，其中25%由电缆本身故障引起。火灾大多由温度过高引发，因此及时准确监测温度变化并预警至关重要。

1.3 电缆沟电缆温度监测的意义

对电缆实时温度监测的益处：及时发现过热点（特别是事故隐患的电缆接头）和其它环境异常；由人工巡检向自动化过程状态实时监测转变；延缓例行维护投资；安全地增加回路载流量；实现周期性紧急状态评估。

2 电缆沟测温系统介绍

2.1 电缆沟测温简介

在电力系统中，温度是表征一次设备运行是否正常的重要参数。一次设备的连接部位因制造原因、环境污染、长期运行、过载、触点氧化、电弧冲击等造成接触电阻增大，导致发热累积。电缆沟是敷设电缆的地下管道，电缆接头是绝缘薄弱环节，最容易导致火灾。我公司开发的电缆沟电缆接头测温在线监测系统能及时发现温升，避免着火。

2.2 电缆沟测温技术优势

• 全天24小时不间断在线监测，数据越限即报警（声光报警），制定科学检修计划；

• 提高管理效率，节约企业成本；

• 避免危险区域人工巡检的困难和危险；

• 实施预警报警，提前发现事故征兆，预防事故发生；

• 对各节点温度数据存储，便于随时查看及后期分析；

• 每处测点加装1路水浸传感器，及时监测电缆沟水淹隐患。

2.3 电缆沟测温系统组成

2.3.1 测温主机

• 快速性：采用高速微弱信号处理技术，单次测量时间最短3s，响应速度快。

• 分布特性：可提供单条线路连续动态监测1.5公里范围内任一节点温度，可任意设置各级报警值。

• 准确性：温度分辨率0.5℃，精度±1℃。

• 灵活性：支持多级报警（如30℃预警、40℃报警），可根据环境设定报警参数，具有差定温多种报警方式。

• 兼容性：开放通信协议，提供与工作站联接的通信接口，可输出RS485、继电器、RJ45等，与PC、消防报警系统联动。

• 安全性：可储存一年以内的历史数据，并可有效审核。

2.3.2 温度传感器

用户可通过监控终端或后台查看实时数据，传感器与终端之间采用RS485通讯。一个接收显示终端最多可接收200组（12×200=2400个）传感器的数据，每个传感器最多可外接12个测温节点和1路水浸传感器。

图：温度/水浸传感器

传感器性能指标

2.3.3 温度监控终端

采用先进内核ARM芯片，10寸工业触屏，嵌入式架构，超低功耗，光电隔离，抗干扰能力强，适用于高电压环境。

技术参数

接线及安装

图：接线端子定义

备注：L/N为电源AC/DC220V；A1/B1为第一路RS485；A2/B2为第二路RS485；0A1-0B3为报警输出端口。安装方式：嵌入式（开孔263×159mm）或壁挂式（M4螺钉间距200mm）。外形尺寸见文档。

2.3.4 用户软件

提供界面友好的电缆沟温度监测应用软件，包含温度监测、可视化显示、历史数据统计、超温报警等功能模块。

图：温度曲线显示

历史温度统计：提供温度变化趋势分析（某时刻电缆不同位置温度分布、某天某点温度变化、某时段变化、最高温度变化曲线）。
   超温报警：支持定温、温升、区域温差报警，可分级分区域设置。当温度超过阈值时，系统自动发出声音、文字、图像报警。
   可视化界面：通过图形组态将测温位置映射到图像上，超温点直接显示在图像上，形象直观。

3 总体设计方案

3.1 系统设计目标

实现电缆沟区域及配电室电缆桥架任意位置实时温度显示，及时发现过热点。一旦温度或温升速率超过阈值，系统自动报警，并通过以太网或继电器将信号送至监控室，便于值班人员处理。

3.2 系统设计规范

遵循GA173、GB50059、DL/T5056、GB50217、GB50168、GB/T4942.2、GB50303、GB/T8567、GB50343、GB/T17626、GB/T9969、GB/T11920、IEC144、ANSI/NFPA70、NEMA、ISA等相关标准。

3.3 现场设备布置

测量主机放置于主控室，内含高性能嵌入式工控机，安装测温系统服务端软件，通过VGA连接液晶显示器显示温度分布曲线、可视化界面及报警信息。温度监控终端及传感器电源模块安装在离测温线路最近的配电站，可嵌入式或壁挂式安装。

图：电缆沟测温系统示意图

图：电缆沟测温系统分布图

3.4 传感器安装方式

图：电缆沟测温传感器安装图

每个传感器最多配置12路感温探头，探头引线最长10米。传感器之间采用4芯防水航空插头级联，级联距离不超过200米。电源及通信线缆采用整根4芯线缆（电源线加粗，485通信线双绞屏蔽）。

3.5 系统通讯

后台工控机VGA接口连接液晶显示器（监控室内），RJ45接口通过Modem接入企业局域网，实现远程查看温度信息和报警信息。显示器显示运行状态、故障信息、超温报警，并提供声音及画面报警。

3.6 系统性能指标

3.7 主机设备架构方案

以某变电站项目为例：1#塔杆电缆长度1100米，电缆沟铺设，4根185mm²线缆，电缆中间接头8个。所需产品数量：多通道电缆沟测温装置（12路测温+1路水浸）根据实际接头位置确认路数；航空插头接线（传感器级联用）；电源线等。

3.8 配置清单

4 售后服务

* 电缆沟温度在线监测系统 · 精准测温 防患未然 *

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