20年專注電力設(shè)備安全在線監(jiān)測研究
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神華國華盤電電纜接頭溫度在線監(jiān)測預(yù)警及加裝防爆裝置方案書
來源：正瑞電子
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發(fā)布日期：2018-12-21
1、系統(tǒng)概述
電纜在各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中（例如：發(fā)電廠、開關(guān)室，電機等）充當著重要能源輸送角色。它無處不在，由于分布廣，又易燃，著火后又具有串延性，所以由于電纜工作溫度異常而發(fā)生的火災(zāi)應(yīng)引起我們各級管理者的足夠重視。
近年來，諸多用電設(shè)施環(huán)境因為電纜著火引起的火災(zāi)事故頻繁發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)汁，全國近十年來發(fā)生因電纜著火蔓延成災(zāi)的重大事故逾百起，累計燒毀電纜32萬多米，恢復重建工作耗資大，費時長，數(shù)據(jù)損毀，造成不可估量的損失。電纜火災(zāi)事故還有其特殊的危害，那就是控制回路失效造成事故擴大，甚至損壞主設(shè)備，而且修復困難，長時間不能恢復生產(chǎn)。
OES2300電纜溝、電纜夾層集中監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)指導思想：通過對以往電氣火災(zāi)發(fā)生的機理分析發(fā)現(xiàn)，因電纜電流過荷或電纜接頭接觸不良而異常發(fā)熱到最后發(fā)生火災(zāi)，它是一個漸變過程。所以，為做到對用電環(huán)境全天候監(jiān)測，我們必須從早期防范開始，那么，最有效的技術(shù)手段就是從供電電纜測溫入手，直接切入事件的關(guān)鍵點，通過監(jiān)測電纜工作溫度是否異常來警示整個用電系統(tǒng)環(huán)境是否處于安全狀態(tài)。
由于電纜中間接頭是由人工在現(xiàn)場安裝完成的，受到施工環(huán)境和運行環(huán)境的影響，可能會因為安裝失誤、外力破壞、電纜進水等原因造成擊穿和爆炸事故。在電纜接頭發(fā)生擊穿和爆炸事故時會釋放出大量的能量，對周邊其它電力設(shè)施或人員造成危害，甚至會造成二次事故的發(fā)生。針對這些問題，在溫度監(jiān)測預(yù)警的基礎(chǔ)上安裝具有防火、防水、防爆作用的電纜中間接頭盒，進行全方位防護，一旦電纜中間接頭發(fā)生爆炸或擊穿，可以對周邊其他電力設(shè)施以及人員進行有效的保護，防止二次傷害的發(fā)生。
2、系統(tǒng)組成及特點：
2.1 系統(tǒng)描述
OES-2300高壓電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對電纜接頭或電纜本身的連續(xù)溫度測量，通過查看溫度變化曲線預(yù)測電纜頭或電纜本身的故障趨勢，及時提供電纜故障部位信息及發(fā)出預(yù)警信號，從根本上避免電纜事故的發(fā)生。
動力電纜中間接頭加裝防火防爆盒，同在線溫度監(jiān)測一起建立多道防護，一旦電纜中間接頭發(fā)生爆炸或擊穿，防止二次傷害發(fā)生。
2.2 系統(tǒng)組成
OES－2300高壓電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)是由溫度傳感器及防爆盒、溫度監(jiān)測器、監(jiān)控計算機及通訊網(wǎng)絡(luò)四部分組成。
圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.2.1、溫度傳感器及防爆盒
本系統(tǒng)采用美國DALLAS 公司推出的一種可組網(wǎng)的數(shù)字式溫度傳感器（DTS-4），它體積小，電壓適用范圍寬（3～5V），只有一個數(shù)據(jù)輸入/輸出口，屬于單總線專用芯片之一。被測溫度值直接以“單總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。一條測溫電纜最多能帶64個溫度傳感器，最長距離為1000米。測溫總線電纜采用防水阻燃兩芯屏蔽雙絞線，規(guī)格型號：RVVSP2*0.75mm2 。
技術(shù)參數(shù)：
測量范圍為-55℃～+127℃,
精度為±0.5℃。
不銹鋼金屬殼封裝，防水，抗電磁干擾。
防爆盒外殼采用玻璃鋼材質(zhì)，玻璃鋼是各向異性的材料，加上其配方和添加物等有廣泛的選擇性，根據(jù)玻璃鋼工作的環(huán)境和狀態(tài)，添加了特別定制的阻燃添加劑，使玻璃鋼材料有良好的阻燃性，主要阻燃參數(shù)應(yīng)達到：氧指數(shù)62.5%。
防爆盒特點：
1、玻璃鋼屬優(yōu)等復合材料，它對酸、堿、鹽、油等各種腐蝕介質(zhì)都有特殊的防止功能，且不會發(fā)生銹蝕。沿海地區(qū)和化工場所及長期直埋地下的要求。產(chǎn)品性能保障附件產(chǎn)品能夠長時間穩(wěn)定運行。
2、在防爆殼的結(jié)合部分采用硅橡膠密封圈對殼體進行密封，增強電纜中間接頭的防水性能。
3、具有很強的耐壓性能，殼體可以承受來自內(nèi)部或外部的強烈的沖擊。
4、在防爆殼一側(cè)有使用硅橡膠密封塞密封的瀉能孔，并且瀉能孔的方向可以調(diào)節(jié)，一旦電纜中間接頭發(fā)生爆炸，瀉能孔上的密封塞可以迅速打開瀉能，有效防止了對其他電纜或周邊環(huán)境的破壞，殼體的阻燃性能也可以確保內(nèi)部火焰因缺氧熄滅。
5、安裝方便快捷，可以滿足10kv、35kv單芯及三芯電纜敷設(shè)要求。
6、安全可靠，廣泛適用于電力、煤炭、化工等各種高危行業(yè)及重點工程的供電網(wǎng)絡(luò)。
2.2.2、溫度監(jiān)測器（型號：DCT－4）
具有極高的可靠性和安全性。監(jiān)測器主機的LED數(shù)碼顯示屏循環(huán)顯示出每個探測點的溫度值，通過RS485方式上傳到監(jiān)控計算機，方便運行人員能夠?qū)﹄娎|溫度進行準確地巡檢，對電纜運行狀態(tài)能夠及時地掌握。
一臺溫度監(jiān)測器可帶兩條測溫電纜，每條測溫電纜最多可帶64個溫度傳感器，即一臺監(jiān)測器最多可帶128個溫度傳感器。同時可帶4路開關(guān)量（煙霧傳感器、明火探測器、浸水傳感器、微波紅外探測器等可選）。
溫度監(jiān)測器的性能指標：
報警輸出：1個（無源接點）250VAC、0.6A或24VDC、5A。
通訊方式：RS-485
工作電壓：交流220VAC(無需電源適配器)。
工作溫度：-40℃～+85℃。
精度：±0.5℃，分辨率：0.1℃
外觀尺寸：305mm×205mm×50mm
2.2.3、通訊網(wǎng)絡(luò)
采用RS485通訊方式組網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)（如LONG網(wǎng)等），可以直接上傳到當?shù)赜嬎銠C，也可以通過光纖直接上傳到調(diào)度中心。
通信電纜技術(shù)參數(shù)
名稱型號：RVVSP絞型軟電纜
執(zhí)行標準：Q/321003KLF01-2014;
芯數(shù)*截面:2*0.75mm2;
絕緣外徑：2.26mm；
絞度No./m：27；
屏蔽線數(shù)/線徑 No./mm:96/0.10;
電纜外徑:6.38mm;
絕緣電阻（MΩ.km，70℃）：0.011；
電源電纜技術(shù)參數(shù)
名稱型號：602271EC 53（RVV）型300/500V普通聚氯乙烯護套軟線
執(zhí)行標準：GB/T5023.5-2008
芯數(shù)*標稱截面:2*1.0mm2;
絕緣厚度規(guī)定值：0.6mm；
護套厚度規(guī)定值：0.8mm；
平均外形尺寸：下限6.4mm，上限8.0mm；
70℃時絕緣電阻最小值MΩ.km:0.010;
2.3 系統(tǒng)特點
l 單總線結(jié)構(gòu)，一條總線可實現(xiàn)信號和供電。
l 監(jiān)測距離長，能實現(xiàn)更大范圍內(nèi)電纜接頭監(jiān)測，減少到了采集終端和布線數(shù)量。
l 在線監(jiān)測，實時查看電纜接頭溫度變化，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。
l 多種預(yù)警方式，本地聲光預(yù)警，監(jiān)控軟件后臺預(yù)警和手機短信預(yù)警。
l 安裝防火防爆盒，在線監(jiān)測預(yù)警和防護一體。
3、OES-2300在線監(jiān)測軟件
3.1 軟件功能描述
OES-2300在線監(jiān)測軟件由實時數(shù)據(jù)采集和顯示、歷史數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)管理、報警聯(lián)動等部分組成 , 它能對分布在不同地點機房實現(xiàn)遠程監(jiān)測、集中管理，對機房內(nèi)電纜層電纜溫度、各種開關(guān)量傳感器等進行實時數(shù)據(jù)采集和處理，及時發(fā)現(xiàn)問題和隱患。
3.2主要功能介紹
可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境位置不同配置各個傳感器位置報警提醒迅速直觀。
可以對不同地點的機房集中進行管理,對機房電纜層內(nèi)電纜溫度, 環(huán)境狀態(tài)、報警信息等進行遠程監(jiān)視, 具有良好的擴充性。
系統(tǒng)可以提供聲光、手機短信等多種報警方式,確保警情及時發(fā)出。
特有網(wǎng)絡(luò)斷線自動報警、設(shè)備工作異常引起數(shù)據(jù)中斷報警。提供精確定位式報警。報警信息查詢?yōu)橛脩籼峁┚榈臏蚀_位置和狀態(tài)。
系統(tǒng)具歷史數(shù)據(jù)查詢,報警數(shù)據(jù)查詢等各種數(shù)據(jù)查詢功能。
軟件截圖
4、現(xiàn)場方案
4.1現(xiàn)場情況與需求
現(xiàn)場情況：電纜主隧道西溝有電纜接頭9個，電纜主隧道東溝有電纜中間接頭10個，電氣樓電纜夾層有高壓電纜接頭個5個，#2爐引風機東溝1個，#2爐西溝支溝2個，1#爐除氧間爬梯西側(cè)1個，低壓電纜接頭約20個，升壓站有電纜接頭約2個，共計50個。
電纜中間接頭統(tǒng)計表
現(xiàn)場需求：每個電纜中間接頭安裝2個測溫點，溫度高的接頭旁邊加裝一個測溫點監(jiān)測環(huán)境溫度，作對比，實現(xiàn)電纜接頭溫度在線實時監(jiān)測;
在電氣樓夾層安裝一面屏柜，其中安放電纜溫度監(jiān)測器，采集各個電纜中間接頭溫度傳感器數(shù)據(jù)，并將溫度數(shù)據(jù)傳入監(jiān)控主機，實現(xiàn)集中監(jiān)控，超溫報警，溫度歷史曲線查詢等功能。
超溫報警時，本地發(fā)出聲光報警，并通過短信模塊將報警點信息發(fā)送到指定手機上。
對每個電纜接頭進行改造，加裝電纜接頭防爆盒。
測溫點布置示意圖
四條測溫總線上的溫度傳感器數(shù)據(jù)匯總到電氣樓夾層里的屏柜，每臺DCT-4溫度監(jiān)測器接入采集一條總線。
測溫總線1采集#2爐和部分電氣樓負米夾層電纜中間頭溫度傳感器數(shù)據(jù)。
測溫總線2采集#1爐和部分電氣樓負米夾層電纜中間頭溫度傳感器數(shù)據(jù)。
測溫總線3采集電纜主隧道東溝電纜中間頭溫度傳感器數(shù)據(jù)。
測溫總線4采集電纜主隧道西溝電纜中間頭溫度傳感器數(shù)據(jù)。
4.2施工方案
4.2.1電纜接頭部分
在每個電纜接頭處放置2個測溫點，測溫點與測溫總線之間使用防水端子接線盒進行線路連接。在溫度偏高的電纜接頭處再放一個測溫點監(jiān)測環(huán)境溫度。
對待安裝的玻璃鋼外殼的中間接頭段清潔處理，裝上玻璃鋼外殼的上下半，引出同軸電纜或接地電纜，上緊若干個螺栓，防爆盒兩端口和同軸電纜或接地電纜的密封處理(包防水密封帶材和收縮熱縮管)；
將玻璃鋼殼兩端口填充防火泥；防火泥填充至殼體有點斜的部分，外面再纏上防水帶。將兩端口包裹嚴實。
防爆盒噴上編號。
4.2.2信號采集部分
電纜溫度監(jiān)測器DCT-4放置在屏柜里，采集電纜主隧道東溝、西溝和電氣樓負米夾層4個方向的溫度傳感器數(shù)據(jù)。
2．3、集中監(jiān)控報警部分
報警：屏柜上放置聲光報警器，用電纜溫度監(jiān)測器的報警節(jié)點來控制交流接觸器的動作完成警號的聯(lián)動報警功能。監(jiān)控電腦后臺軟件通過短信報警模塊將報警信息發(fā)送到手機，提示超限測溫點和報警值。
集中監(jiān)控： DCT-4溫度監(jiān)測器通信信號通過RS-485網(wǎng)絡(luò)，上傳到監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機以實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測，超溫報警，歷史數(shù)據(jù)存儲等功能。
5、產(chǎn)品保修及服務(wù)承諾
山東正瑞電子有限公司作為ISO9001：2000國際質(zhì)量管理體系認證企業(yè)，產(chǎn)品的生產(chǎn)、服務(wù)等將嚴格按照體系規(guī)定執(zhí)行。
本公司還對客戶提供上門技術(shù)支持服務(wù)。針對客戶在系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的故障，工程師認為通過電話熱線無法解決問題，就會根據(jù)客戶的要求提供現(xiàn)場技術(shù)支持?，F(xiàn)場技術(shù)支持包括故障診斷、提交解決方案、系統(tǒng)參數(shù)恢復、重裝系統(tǒng)等服務(wù)。
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