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鐵路供電系統現狀分析

在鐵路供電系統中，牽引變電所高、電力變配電所、箱變等高壓設備分布廣，采用的27.5kV單芯電纜、10KV電力電纜,低壓電纜等各種電力電纜數量巨大，而且目前缺少相應的監測手段對這些電氣設備關鍵部位、線纜進行監測，一旦發生火災會嚴重影響人身及鐵路運行安全。若采用技術手段，對這些溫升故障點的運行狀態進行動態追蹤監測，發出溫升預警、防患于未然，就可以杜絕此類事故的發生。

低壓電氣設備溫度狀態不明

對于沒有安裝測溫系統的大部分鐵路系統低壓配電室,低壓設備的過載運行、接頭松動以及惡劣的運行環境,都容易導致低壓設備的溫升過高,從而加速絕緣老化,輕則燒毀低壓設備,局部跳閘,重則發生火災引發重大生產事故。

中高壓電氣接點溫度運行狀態不明

鐵路供電系統中高壓設備連接部位如母線連接點、各種開關、斷路器、主變套管夾、高壓電纜接頭等由于氣候冷熱變化、氧化、老化、銹蝕、松動等原因造成接觸不良,導致接觸電阻增大,大電流通過時導致接點溫度升高,容易燒壞設備,嚴重的甚至引起一次設備起火爆炸。若對這些溫升故障點的運行狀態進行動態追蹤監測,不僅可以防止,杜絕此類事故的放生,而且也為系統安全可靠分析和科學調度提供重要決策依據。

電纜火災隱患突出

• 在鐵路供電系統中,高/低壓電纜同通道、多回路、密集敷設,部分隧道電纜防火隔離、火災監測預警措施不完善；

• 電纜長期運行,絕緣層老化,性能下降；

• 電纜長期過載運行造成電纜高溫,高溫加速劣化,惡性循環；

• 電纜導體雜質多容易導致發熱量大；

• 電纜接頭制作不規范、電纜頭長時間運行松動,導致異常發熱；

• 電纜受潮或進水,引起電纜內部短路,發生爆裂；

• ·電纜敷設或運行過程受到機械損傷,臨時性施工隨機性、流動性大，施工人員安全意識淡薄,電纜及通道易被破壞,管控難度大；

運營管理難度大

低壓設備的運行情況運維人員僅能憑經驗判斷,低壓設備發生過載運行也只能靠人工記錄。對于低壓設備的接頭溫度,由于站房配電室(箱變)多,分布廣,規模大,值守人員少,定期巡檢方式無法提前預警,缺乏智能化的監控、管理手段。靠人工巡檢的設備運行管理手段不能針對性的預防,無法及時預警,電氣安全問題的隱蔽性和不確定性會造成監管難度更大。人工巡檢耗費人力物力,發生故障時專業人員無法第一時間到現場處理問題。

目前對電氣設備溫度的監測,使用最多的方式是通過人工手持紅外設備定期巡檢,這種方式有很多的弊端。

• 勞動強度大，需要增加工作人員；

• 溫度測量不準,人為的,環境的干擾因素大；

• 溫度的異常不能及時發現；

• 對歷史數據無法及時,有效的分析,因而存在無法及時發現故障隱患；

• 電氣設備內部的一些關鍵接點溫度無法測量；

• 手持紅外設備定期檢測電氣設備的溫度無法滿足鐵路系統對電氣測溫的智能化需求；

CET電氣測溫方案

針對鐵路高低壓電氣設備及電纜溫度監測的現狀及應用需求，CET在國內推出了電氣接點溫度在線監測系統及光纖測溫系統，解決了在常規的溫度監測手段中所遇到的問題。通過多年的實踐，CET推出了一系列的測溫產品，可適用于各種不同的測溫環境。產品已大量運行在國內的鐵路電力系統中，為避免高低壓電氣設備及電纜事故起到了很好的監測作用。實踐證明我公司的測溫產品性能穩定可靠，測量數據準確，并獲得了客戶的好評。

三種電氣接點測溫通信組網架構

電氣接點通信設備用于現場電氣溫度及濕度數據采集和傳輸，包括溫濕度探測器、測溫終端，測溫主機，通信轉換器及網關。無線測溫傳感器采用LoRa方式上傳監測點的溫度參數到測溫終端，測溫主機或者網關。

組網架構一般有三種，一種應用于就地開關柜測溫，需要將測溫終端安裝在開關柜內，一種應用于配電室改造項目，用戶無需對開關柜開孔安裝測溫終端，節省改造成本，一種應用于測溫數據直接上云平臺，一般應用于配電室分散安裝，不方便敷設通信線場合。

低壓電氣設備溫度監測

鐵路系統低壓配電室，低壓設備的過載運行、接頭松動以及惡劣的運行環境，都容易導致低壓設備的溫升過高，需要在低壓開關柜上安裝測溫探頭，一般在三相導體安裝3個溫度探頭，有些現場除了測三相導體溫度外還需要測抽屜柜導體連接處的溫度，需要再增加3個溫度探頭。

中高壓電氣設備溫度監測

鐵路供電系統中高壓設備連接部位如母線連接點、各種開關、斷路器、主變套管夾、高壓電纜接頭等由于氣候冷熱變化氧化、老化、銹蝕、松動等原因造成接觸不良，導致接觸電阻增大，大電流通過時導致接點溫度升高，容易燒壞設備，嚴重的甚至引起一次設備起火爆炸，需要在高壓開關柜斷路器動觸頭/靜觸頭，電纜接頭等部分安裝測溫探頭。

對于高壓開關柜一般按6、9、12點測溫，6點測溫一般應用于斷路器上動/靜觸頭及下動/靜觸頭，9點測溫是在6點測溫的基礎上增加銅排和電纜出線連接頭3個測溫點。12點測溫是在9點測溫的基礎上增加斷路器上臂和主母排連接處的3個測溫點。

電纜溫度監測

在鐵路供電系統中,高/低壓電纜同通道、多回路、密集敷設,部分隧道電纜防火隔離、火災監測預警措施不完善,容易出現火災。電纜溝、電纜橋架測溫監控系統方案選用分布式光纖測溫系統,利用光纖做為傳感器來測量全線程的溫度信息,是一種分布式、實時、在線測量空間溫度場的系統。針對低壓或控制電纜,感溫光纜的鋪設采用S型敷設方式,這種方式綜合考慮了現場的施工和測溫精度的要求;針對10kV電纜,感溫光纜采用每相鋪設,提高現場測溫精度。

測溫系統產品組成

電氣接點測溫產品由無線測溫傳感器PMC-2601-A/B，測溫終端PMC-53A-T，測溫主機PMC-BM3000以及通信轉換器PMC-2601-G1/G2及智能通信網關組成。光纖測溫產品由測溫裝置PMC-3600F，感溫光纜組成。

主要產品介紹