Температурный мониторинг силовых кабельных линий на основе кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
Контроль за термодинамическими процессами, происходящими внутри силовой кабельной линии. Преимущества системы мониторинга, основанного на обратном рассеянии света в оптическом волокне. Оценка остаточного срока службы кабеля с полиэтиленовой изоляцией.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.01.2019 |
| Размер файла | 272,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Кузбасский государственный университет имени Т.Ф. Гордачева
Температурный мониторинг силовых кабельных линий на основе кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
Попов Евгений Владимирович
магистрант кафедры электроэнергетики
В современной жизни энерговооруженность потребителей, несмотря на быстроразвивающиеся энергосберегающие технологии с каждым годом возрастает. В настоящее время широкое применение приобрели кабельные линии высокого и низкого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE- кабели), которые имеют ряд преимуществ по отношению к кабелям из бумажной пропитанной изоляции [1].
Однако для безаварийной работы данного кабеля на весь период эксплуатации в связи с часто меняющейся нагрузками, кабельной линии необходим постоянный контроль за термодинамическим процессами, происходящими внутри силовой кабельной линии. Это связано, с тем, что даже превышение температурное воздействия сверх допустимых параметров даже на короткий период времени на сшитый полиэтилен приводит к кардинальному изменению изолирующих свойств сшитого полиэтилена.
Периодические испытания, как диктуют правила [2 п. 1.8.40], а также рекомендации заводов изготовителей по испытанию кабельной продукции повышенным напряжением, не являются гарантом безаварийной работы кабеля на весь срок службы. И одним из современных решений контроля состояния кабельной продукции из сшитого полиэтилена является использование системы мониторинга, основанного на обратном рассеянии света в оптическом волокне [3 стр. 8].
Открытия этого явления, широко начали применять в настоящее время, как средство передачи информационных потоков. Однако существует возможность использования оптических волокон в качестве распределённого датчика для контроля температурного режима эксплуатации СПЭ-кабелей.
Оптические волокна позволяют мониторить изменение температурного режима по всей трассе кабельной линии. По конструктивному исполнения оптические волокна, либо встраиваются непосредственно оболочку силового кабеля, либо прикрепляются к кабелю снаружи вдоль всей длины кабельной трассы.
Причем встраиваемый способ прокладки оптического волокна в оболочку кабеля более предпочтителен, так как имеет существенно большую точность мониторинга менее подвержен влиянию внешних факторов воздействия.
Рисунок 1. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена с оптоволоконной системой мониторинга.
Сущность физических законов и работы состоит в том, что в оптический световод излучается мощный лазерный импульс, а затем измеряется спектр обратного рассеяния (Рамановского) [4 стр.1141], при изменении свойств стекловолокна под воздействием локальной температуры для каждого места определяется температура изменения.
Конструктивно система мониторинга выполнена в виде металлической стойки, в которой размещены блоки излучения и измерения, включая систему обработки сигнала, длок хранения данных, источник питания, монитор, клавиатура, устройство для присоединения оптических волокон, идущих от кабельной линии.
Предлагаемые промышленностью системы мониторинга в режиме реального времени представлены на сегодняшний момент фирмами: Lios, Sensa, а также отечественными наработками: фирма ООО «Седатек» [5] с системой мониторинга ПТС-1000, ПТС-1500; фирма «Инверсия - Сенсор» с оптоволоконной системой «ASTRO»[6], данный прибор контролирует попеременно несколько кабельных линий (до 8 штук), что сильно удешевляет систему.
Рисунок 2. Схема системы мониторинга ПТС-1000
кабель оптический контроль изоляция
Рисунок 3. Схема системы мониторинга КМК-1 на базе оптоволоконной системы «ASTRO»
Система мониторинга температурных режимов в режиме реального времени отечественных разработок имеют достаточно высокую производительность и надёжность, (наработка на отказ не менее 11 лет). Ещё одним положительным моментом данных систем является адаптация к системам передачи данных с учётом отечественных условий.
Удобный интерфейс взаимодействия выполнен на русском языке. При разработке программных продуктов комплекса использовано лицензионное программное обеспечение. И все системы имеют государственный сертификат.
Заключение
Система мониторинга температурных изменений в режиме реального времени позволяет решить ряд основных достаточно проблемных вопросов при эксплуатации подземных кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые в основной степени определяют длительность срока службы кабельной линии.
Это такие вопросы, как: было, ли превышение номинальной рабочей температуры, в какой период времени, и в коком месте; происходило ли превышение максимально допустимой температуру кабеля; определять максимально допустимую токовую нагрузку на кабель, в зависимости от максимальной расчётной температуры кабельной линии.
В результате этого эксплуатирующая организация, обладая данной информацией, имеет возможность с большой вероятностью оценить остаточный срок службы кабеля. В целом, говоря о системах мониторинга, хотелось подчеркнуть, что использование эксплуатирующей организацией систем мониторинга позволяет, эффективно управлять своими капиталовложениями, при этом существенно увеличить безопасность эксплуатации высоковольтных кабельных линий.
Библиографический список
1. Преимущества кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.elec.ru/articles/preimushestva-kabelej-sizolyaciej-izsshitogo-polie/.
2. Правила устройства электроустановок издание 7.
3. Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко. Волоконно-оптические кабели и линии связи.: М., «Эко-трендз», 2002, 276с.
4. И. Л. Фабелинский, Открытие комбинационного рассеяния света в России и Индии, УФН, 2003, том 173, номер 10, 1137-1144
5. Брошюра: «Системы мониторинга высоковольтных кабельных сетей ПТС-IООО: г. Москва
6. Брошюра: «ASTRO» - система контроля температуры кабельной линии с использованием оптоволоконного датчика: г. Пермь.
Аннотация
Температурный мониторинг силовых кабельных линий на основе кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Попов Евгений Владимирович, Кузбасский государственный университет имени Т.Ф. Гордачева магистрант кафедры электроэнергетики
В данной статье рассмотрен метод температурного контроля кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена в реальном режиме времени.
Ключевые слова: кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, метод температурного контроля, силовые кабельные линии, температурный мониторинг
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Параметры частичных разрядов и определяющие их зависимости. Основы развития частичных разрядов, диагностика кабельных линий. Разработка аналитической схемы для оценки состояния кабельных линий на основе измерения характеристик частичных разрядов.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 05.07.2017Обзор классификации волоконно-оптических кабелей, электронных компонентов систем оптической связи. Характеристика принципа передачи света и срока службы источников света. Описания методов сращивания отдельных участков кабелей, длины оптической линии.
курсовая работа [212,2 K], добавлен 30.11.2011Разновидности линий связи на основе витой пары, коаксиального, оптоволоконного кабелей, их строение. Проведения монтажа и проверки на работоспособность кабельных линий. Конструкция витопарного кабеля, схемы его обжима, подключение витых пар к розетке.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 30.01.2016Кабельные линии и их назначение. Линии и сети автоматики и телемеханики. Проектирование и строительство кабельных линий и сетей. Разбивка трассы, рытье и подготовка траншей для прокладки. Монтаж кабелей. Механизация кабельных работ. Виды коррозии.
реферат [52,3 K], добавлен 02.05.2007Выбор организации кабельной магистрали и емкости кабеля. Расчет первичных параметров кабельных линий и влияний тяговых сетей переменного тока. Меры защиты сетей от опасных и мешающих влияний. Конструкция волоконно-оптического кабеля, оценка прочности.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.12.2015Принцип построения волоконно-оптической линии. Оценка физических параметров, дисперсии и потерь в оптическом волокне. Выбор кабеля, системы передачи. Расчет длины участка регенерации, разработка схемы. Анализ помехозащищенности системы передачи.
курсовая работа [503,0 K], добавлен 01.10.2012Физико-географические данные проектируемого участка линии связи. Выбор аппаратуры связи и системы кабельной магистрали. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Меры защиты кабельных линий от действующих на них влияний.
курсовая работа [768,2 K], добавлен 03.02.2013Выбор кабельной системы, характеристики аппаратуры уплотнения и кабеля. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчёт влияний контактной сети и высоковольтных линий передачи на кабельные линии. Волоконно-оптические системы связи.
курсовая работа [246,0 K], добавлен 06.02.2013Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Монтаж кабельной магистрали. Расчет симметричного кабеля и оптического волокна.
курсовая работа [837,8 K], добавлен 06.02.2013Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение регенерационных и усилительных пунктов. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.
курсовая работа [157,2 K], добавлен 06.02.2013Понятие структурированной кабельной системы. Типовые механические и эксплуатационные характеристики современных кабелей внешней и внутренней прокладки. Расчёт общих потерь энергии в волоконном световоде. Расчет масс элементов волоконно-оптического кабеля.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.11.2015Измерения при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи, их виды. Системы автоматического мониторинга волоконно-оптических кабелей. Этапы эффективной локализации места повреждения оптического кабеля. Диагностирование оптических волокон.
контрольная работа [707,6 K], добавлен 12.08.2013Параметры симметричного кабеля МКС-4х4-1,2 с медными жилами и кордельно-полистирольной изоляцией. Сопротивление цепи постоянному току. Индуктивность симметричного кабеля. Первичные и вторичные параметры коаксиальной пары. Коэффициент распространения цепи.
контрольная работа [180,5 K], добавлен 16.05.2014Структура и монтаж телекоммуникационной системы. Мониторинг работоспособности оборудования, линий и каналов. Управление станционными и абонентскими данными. Техобслуживание интегрированных программных коммутаторов. Устранение повреждений кабельной сети.
отчет по практике [1,8 M], добавлен 18.01.2015Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей. Монтаж кабельной магистрали. Расчет длин кабелей ответвлений и мешающих влияний на кабельные цепи. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи.
курсовая работа [995,2 K], добавлен 05.02.2013Выбор оптимального варианта трассы прокладки волоконно-оптического кабеля. Выбор типа кабеля и описание его конструкции. Прокладка и монтаж кабеля. Расчет параметров передачи выбранного кабеля. Расчет надежности проектируемой кабельной линии связи.
курсовая работа [654,0 K], добавлен 18.05.2016Характеристика оконечных пунктов Энгельс-Волгоград. Выбор оптимального варианта трассы линии связи. Определение числа каналов на магистрали. Расчет конструкции кабеля, параметров кабельной цепи. Необходимость защиты кабельной магистрали от удара молнии.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 03.10.2011Выбор трассы кабельной линии связи. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии. Расчет параметров взаимных влияний между цепями. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Организация строительно-монтажных работ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2012Электрические свойства кабельных линий связи. Оценка процессов распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи. Измерение сопротивления цепи и ёмкости жил прибором. Волновое сопротивление. Рабочее затухание. Измерение параметров влияния.
контрольная работа [58,0 K], добавлен 16.05.2014
