基于贴片测温技术的高压电缆发热特性监测与预警研究.pdf

1、基于贴片测温技术的高压电缆发热特性汇报人：艾永恒汇报时间：2025-10监测与预警研究监测与预警研究电缆缺陷主要是由内部绝缘、电场分布异常、或安装工艺不良导致绝缘在电、磁场环境下长期劣化发热、局部放电引起。因此监测关键区域的温度变化作为一种有效手段得到广泛应用。国网武汉公司将对常规红外测温和光纤测温使用效果不明显的现状，引入贴片式测温技术，对电缆终端、中间接头处进行温度精准监测，建立科学合理的预警机制，实现了高压电缆潜在故障的早期发现和及时处理。摘要技术验证分析贴片测温技术原理现场应用contentscontents目录1典型案例结语2345引言高压电缆作为城市电网的重要组成部分近年来其规模大

2、幅增长以武汉为例1600公里110千伏及以上高压电缆里程11%年平均增长率随着设备规模的不断增长，故障质量事件近年来也呈现高发趋势。通过对近5年的故障数据分析，附件原因占比达到62%，因此针对中间接头、终端头开展检测监测，提前发现并及时处理潜在隐患是降低故障跳闸的有效手段。引言高压电缆附件在运行过程中，在线芯压接处、应力锥与金属屏蔽搭接处、金属套与尾管封铅处等部位受前期施工质量不良、运行环境等因素影响，会出现局部放电，密封受潮等情况，具体表现形式为局部发热。如目前广泛采用的分布式光纤测温技术，感温光缆主要敷设在电缆外护套表面，中间接头普遍采用防水壳加密封胶封装，敷设于表面的感温光纤很难捕捉到本

3、体和接头的温升变化，更多反映的是环境温度，且应用场景仅适用于隧道内部，实用性不足。红外热成像在线监拍安装位置固定，受隧道内支架、缆线多层布置影响，存在监控死角，无法全面监测各点温度。定期红外测温周期过长，很难及时捕捉到温升变化。目前对于温度的监测主要采取光纤测温有红外成像两种手段，但在应用过程中均存在一定的局限性。鉴于以上问题，武汉公司2024年以来积极探索贴片测温技术在高压电缆发热特性监测中的应用，通过对电缆温度变化的精确测量和分析，建立科学合理的预警机制，实现对高压电缆潜在故障的早期发现和及时处理。贴片测温技术原理01贴片式测温传感器采用高精度温度芯片，芯片内置有高低温度系数晶振，芯片内部

4、计数器，温度寄存器及斜率累加器。不同系数晶振在温度影响下产生不同频率的脉冲信号，通过计数器采集脉冲信号，由温度寄存器实现温度计算，斜率累加器补偿和修正非线性误差，实现精确的温度测量。贴片式测温装置由贴片式测温传感器、监测主机及电池包组成。贴片测温技术原理贴片式测温设备安装效果图贴片式测温传感器测温原理图技术验证分析02分别在中间接头线芯压接处、封铅处装设可控温电热元件，模拟发热源。在线芯、封铅、防水热缩套外表面装设贴片测温元件进行测温。同步采用红外热成像进行验证。根据目前在运电缆线路的实际状况，选取一只完整的高压电缆中间接头，其外部安装玻璃钢保护壳，内部灌封的密封AB胶。两侧铜壳与铝护套采用铅

5、封及镀锡铜编织带连接，外部用热缩管包裹。2.1 样品制备2.2 实验参数设置试验现场热电偶布点情况发热温度从50-90，按照10为间隔，依次测试。运行时间对每个温度运行4小时，观察发热情况。试验环境在实验室环境下进行，无风。测温点封铅位置共6处，分别为紧贴铅封表面1处，沿防水热缩套外表面呈120度环形布置3处，封铅侧电缆线芯1处，环境温度1处。线芯位置共6处，分别为线芯压接1处，玻璃钢保护壳外表面4处，环境温度1处。另设置红外红外热成像测温仪，观察记录发热情况。分别将铅封处、线芯处电热元件温度控制在50，每隔10分钟记录一次温度变化数据，持续监测4小时，且确保温度达到稳定状态。用红外测温仪观察

6、玻璃钢保护壳外表面的红外热成像。依次将温度控制在60、70、80、90，重复上述试验。2.2 实验参数设置试验要求与方法将被试品用支架支撑悬空，安装热电偶，确保能够实时监控中间接头及周围区域的温度。2.2 实验参数设置封铅处的选择封铅处测点位置布置封铅处测点位置布置试验温度详细记录如下：时间温度传感器记录部位温度（）线芯压接处玻璃钢保护壳外表面1玻璃钢保护壳外表面2玻璃钢保护壳外表面3玻璃钢保护壳外表面4环境温度2025/3/19 9:2218.715.415.415.315.514.42025/3/19 9:3254.115.615.615.415.614.62025/3/19 9:4289