| 标题 | 光纤测温系统在煤矿供电系统中的运用 |
| 范文 | 闫小见 摘要：光纤温度传感系统基于光纤后向拉曼散射进行温度实时测量，可以测量沿光纤分布每一点的温度值，适应于大范围多点温度的监测。系统可以准确地测量整根光纤上成千上万点的温度和位置信息，电缆监测系统的组成由分布式光纤测温主机，数据处理主机，分布式光纤测温应用软件，感温光缆，声光报警器液晶显示器，激光打印机，键盘、鼠标和其它装配附件等。应用在煤矿对高压电缆进行温度监测。异常温度变化报警，并将告警事件传送至电力监控系统，并输出报警声光信号提示值班人员，值班人员根据事件情况可以切断电源，避免煤矿电缆火灾事故发生及引起煤矿重大事故发生。 关键词：光纤测温系统 实时测量 电缆火灾 1 概述 我国目前主要通过磁探测、电阻率探测法、气体探测法、氡气探测法、煤炭自然温度探测法和红外探测法等预报方法预测煤矿火灾，这些预报办法都在不同程度上存在一定的弊病，进而难以满足矿井火灾预警的需要。其中，红外测温属于非接触性测量方式，在使用过程中，容易受到环境及周围电磁场的干扰，并且需要人工操作，进而难以实现在线测量，效率低下；电子温度传感器容易受电磁的干扰，机械温度传感器容易受环境因素的影响和制约。无论是测量效果，还是受干扰的程度，上述几种检测方法都不理想。因此，需要研究开发一种在线实时温度监测系统，这是对煤矿电缆温度进行监测的关键。在煤矿火灾预警系统中，我矿广泛使用分布式光纤测温系统，这种监测方式具有广阔的前景和深远的意义。 通过对电缆引起火灾的原因分析，可以看出电缆火灾大部分是电缆局部温度逐渐升高、是一个积累的过程，完全可以通过对易发生火灾部位进行温度检测，根据温度上升的趋势来预测电气设备和电缆的运行状态，从而在故障点及时采取措施，防止火灾的发生。 2 光纤测温系统的组成及应用 在施工安装的过程中，按照相应的安装要求，对主机、控制台及机柜、光纤等进行安装。主机的安装位置符合设计和环境条件要求，并采用螺钉固定安装在井下变电所。主电源挂标识牌，其引入线直接与消防电源连接，严禁适用电源插头。尾纤、同轴电缆放置在线槽内，外露部分穿软管保护，并在每一接线端子上标注编号或挂标识牌。感温光纤的安装采用直线敷设方式，按照感温光纤配置方案将感温光纤直接敷设在电缆表面，并用每隔1.0-1.5m用扎带进行固定，保证测温光纤达到所要求的测温精度和空间分辨率，实现最准确最有效的测量；遇到障碍物时应穿过障碍物（如立柱、支架、套管等），保证感温光纤全部敷设在所测电缆上，并紧贴电缆表面；在感温光纤走向改变或转角处，在放置光缆时放置大于电缆长度的光缆，以满足在敷设时感温光纤最小半径要求（感温光缆半径的20倍），在用扎带固定时将光缆紧贴光缆表面后再进行捆扎，避免因为光缆长度不够导致光缆悬空而未紧贴电缆表面；接入主机的感温光纤宜留10m长的余量并妥善放置，并挂标识牌进行区分；对于需要精确定位的对象（如电缆的接头、设备易发热点等重要检测部位），测温光纤采用双环形缠绕方式固定在电缆中间接头处，保证测温光纤与电缆中间接头紧密接触，双环形缠绕光纤展开长度不小于5m；对于煤矿中用到的冷缩接头，光缆可以直接敷设过去，不必做缠绕处理。对与高压柜连接的电缆处，将光纤绕成半径不小于感温光缆半径20倍的线圈，将线圈固定在连接处；光纤尾段用高温加热后封死，用电工胶带缠绕，之后将测温光缆缠绕在电缆尾端（约10m），用胶带固定在电缆上。光缆起止端进入变电站，与测温设备的专用尾纤连接，并接入设备主机。根据巷道的特点，将感温光缆敷沿着巷道走向进行敷设，并将光缆固定在靠近车轨方或巷道壁上。在交叉口、风口、转弯处等一些需要重点监测的地方，采用敷设感温线缆圈的方式，提高测温精度和准确性。以光缆为传感器，将光缆和电缆敷设在一起，使光缆处在电缆的温度场中。通过测量光缆的温度便可得知整根电缆的温度曲线。实时监控若干根电缆的温度状态。通过对电力电缆进行在线实时温度监测，保证电缆在不超过允许运行的温度状态下，将输送能力发挥到最大；对电缆接头进行实时监测，避免电缆接头因过热造成故障；因为光缆与电缆敷设在一起，因此无论人为或自然力造成电缆中断，都有可能造成光缆同时中断，系统可以对光缆中断准确定位。电缆常常放置在电缆沟中，我们在监测电缆的同时也可以监测电缆沟的环境温度，我们就能更加准确的对报警进行预测。 3 结束语 光纤测温系统在煤矿中的应用，提升了矿井的安全管理水平，将光缆和电缆敷设在一起，使光缆处在电缆的温度场中，通过测量光缆的温度获取整根电缆的温度曲线。当发生火警、光缆中断时，系统能对火警位置、中断位置进行定位，能够连续监测电缆整条线路的温度，在长距离与快速测量下，能得到高精度数据，当监测到电缆温度超过警戒值时可自动切断电源，有耐高压、抗电磁辐射等特性，测温光缆还具有防燃、防爆、抗腐蚀、耐高温、使用寿命长等优点，可以有效的预防电缆火灾，杜绝煤矿电缆着火而引起的煤矿瓦斯煤尘爆炸事故。 参考文献： [1]刘冬梅，王桂梅，盛况.准分布式光纤温度传感器在煤矿火灾预防中的应用研究[J].科技信息，2010（05）. [2]解家泽.消防领域分布式光纤测温系统的工程运用[J].中国新技术新产品，2010（10）. [3]郑雁翎，仪涛，张冠军，李洪杰，张延辉，杨凤民，宋伟.10kV地下排管电缆的分布式光纤在线测温技术的应用研究[J].高压电器， 2010（11）. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。