神华国华盘电电缆接头温度在线监测预警及加装防爆装置方案书

1、系统概述

电缆在各种基础设施建设中（例如：发电厂、开关室，电机等）充当着重要能源输送角色。它无处不在，由于分布广，又易燃，着火后又具有串延性，所以由于电缆工作温度异常而发生的火灾应引起我们各级管理者的足够重视。

近年来，诸多用电设施环境因为电缆着火引起的火灾事故频繁发生。据不完全统汁，全国近十年来发生因电缆着火蔓延成灾的重大事故逾百起，累计烧毁电缆32万多米，恢复重建工作耗资大，费时长，数据损毁，造成不可估量的损失。电缆火灾事故还有其特殊的危害，那就是控制回路失效造成事故扩大，甚至损坏主设备，而且修复困难，长时间不能恢复生产。

OES2300电缆沟、电缆夹层集中监控系统产品开发指导思想：通过对以往电气火灾发生的机理分析发现，因电缆电流过荷或电缆接头接触不良而异常发热到最后发生火灾，它是一个渐变过程。所以，为做到对用电环境全天候监测，我们必须从早期防范开始，那么，最有效的技术手段就是从供电电缆测温入手，直接切入事件的关键点，通过监测电缆工作温度是否异常来警示整个用电系统环境是否处于安全状态。

 由于电缆中间接头是由人工在现场安装完成的，受到施工环境和运行环境的影响，可能会因为安装失误、外力破坏、电缆进水等原因造成击穿和爆炸事故。在电缆接头发生击穿和爆炸事故时会释放出大量的能量，对周边其它电力设施或人员造成危害，甚至会造成二次事故的发生。针对这些问题，在温度监测预警的基础上安装具有防火、防水、防爆作用的电缆中间接头盒，进行全方位防护，一旦电缆中间接头发生爆炸或击穿，可以对周边其他电力设施以及人员进行有效的保护，防止二次伤害的发生。

2、系统组成及特点：

2.1 系统描述

OES-2300高压电缆温度在线监测系统通过对电缆接头或电缆本身的连续温度测量，通过查看温度变化曲线预测电缆头或电缆本身的故障趋势，及时提供电缆故障部位信息及发出预警信号，从根本上避免电缆事故的发生。

动力电缆中间接头加装防火防爆盒，同在线温度监测一起建立多道防护，一旦电缆中间接头发生爆炸或击穿，防止二次伤害发生。

2.2 系统组成

OES－2300高压电缆温度监测系统是由温度传感器及防爆盒、温度监测器、监控计算机及通讯网络四部分组成。

                                               图1系统结构图

   2.2.1、温度传感器及防爆盒

本系统采用美国DALLAS 公司推出的一种可组网的数字式温度传感器（DTS-4），它体积小，电压适用范围宽（3～5V），只有一个数据输入/输出口，属于单总线专用芯片之一。被测温度值直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。一条测温电缆最多能带64个温度传感器，最长距离为1000米。测温总线电缆采用防水阻燃两芯屏蔽双绞线，规格型号：RVVSP2*0.75mm² 。

技术参数：

测量范围为-55℃～+127℃,

精度为±0.5℃。

不锈钢金属壳封装，防水，抗电磁干扰。 

防爆盒外壳采用玻璃钢材质，玻璃钢是各向异性的材料，加上其配方和添加物等有广泛的选择性，根据玻璃钢工作的环境和状态，添加了特别定制的阻燃添加剂，使玻璃钢材料有良好的阻燃性，主要阻燃参数应达到：氧指数62.5%。

防爆盒特点：  

1、玻璃钢属优等复合材料，它对酸、碱、盐、油等各种腐蚀介质都有特殊的防止功能，且不会发生锈蚀。沿海地区和化工场所及长期直埋地下的要求。产品性能保障附件产品能够长时间稳定运行。

2、在防爆壳的结合部分采用硅橡胶密封圈对壳体进行密封，增强电缆中间接头的防水性能。

3、具有很强的耐压性能，壳体可以承受来自内部或外部的强烈的冲击。

4、在防爆壳一侧有使用硅橡胶密封塞密封的泻能孔，并且泻能孔的方向可以调节，一旦电缆中间接头发生爆炸，泻能孔上的密封塞可以迅速打开泻能，有效防止了对其他电缆或周边环境的破坏，壳体的阻燃性能也可以确保内部火焰因缺氧熄灭。

5、安装方便快捷，可以满足10kv、35kv单芯及三芯电缆敷设要求。

6、安全可靠，广泛适用于电力、煤炭、化工等各种高危行业及重点工程的供电网络。 

 2.2.2、温度监测器（型号：DCT－4）

具有极高的可靠性和安全性。监测器主机的LED数码显示屏循环显示出每个探测点的温度值，通过RS485方式上传到监控计算机，方便运行人员能够对电缆温度进行准确地巡检，对电缆运行状态能够及时地掌握。

一台温度监测器可带两条测温电缆，每条测温电缆最多可带64个温度传感器，即一台监测器最多可带128个温度传感器。同时可带4路开关量（烟雾传感器、明火探测器、浸水传感器、微波红外探测器等可选）。

   温度监测器的性能指标：

   报警输出：1个（无源接点）250VAC、0.6A或24VDC、5A。

   通讯方式：RS-485

   工作电压：交流220VAC(无需电源适配器)。

   工作温度：-40℃～+85℃。

    精度：±0.5℃，分辨率：0.1℃

外观尺寸：305mm×205mm×50mm

 

2.2.3、通讯网络

采用RS485通讯方式组网或其他网络（如LONG网等），可以直接上传到当地计算机，也可以通过光纤直接上传到调度中心。

通信电缆技术参数

名称型号：RVVSP绞型软电缆

执行标准：Q/321003KLF01-2014;

芯数*截面:2*0.75mm²;

绝缘外径：2.26mm；

绞度No./m：27；

屏蔽线数/线径 No./mm:96/0.10;

电缆外径:6.38mm;

绝缘电阻（MΩ.km，70℃）：0.011；

 

电源电缆技术参数

名称型号：602271EC 53（RVV）型300/500V普通聚氯乙烯护套软线

执行标准：GB/T5023.5-2008

芯数*标称截面:2*1.0mm²;

绝缘厚度规定值：0.6mm；

护套厚度规定值：0.8mm；

平均外形尺寸：下限6.4mm，上限8.0mm；

70℃时绝缘电阻最小值MΩ.km:0.010;

 

2.3 系统特点

l  单总线结构，一条总线可实现信号和供电。

l  监测距离长，能实现更大范围内电缆接头监测，减少到了采集终端和布线数量。

l  在线监测，实时查看电缆接头温度变化，及时发现异常情况。

l  多种预警方式，本地声光预警，监控软件后台预警和手机短信预警。

l  安装防火防爆盒，在线监测预警和防护一体。

3、OES-2300在线监测软件

3.1 软件功能描述

OES-2300在线监测软件由实时数据采集和显示、历史数据和报警数据管理、报警联动等部分组成 , 它能对分布在不同地点机房实现远程监测、集中管理，对机房内电缆层电缆温度、各种开关量传感器等进行实时数据采集和处理，及时发现问题和隐患。

3.2主要功能介绍

    可以根据现场环境位置不同配置各个传感器位置报警提醒迅速直观。

可以对不同地点的机房集中进行管理,对机房电缆层内电缆温度, 环境状态、报警信息等进行远程监视, 具有良好的扩充性。

系统可以提供声光、手机短信等多种报警方式,确保警情及时发出。

特有网络断线自动报警、设备工作异常引起数据中断报警。提供精确定位式报警。报警信息查询为用户提供警情的准确位置和状态。

系统具历史数据查询,报警数据查询等各种数据查询功能。

软件截图

4、现场方案  

4.1现场情况与需求

现场情况：电缆主隧道西沟有电缆接头9个，电缆主隧道东沟有电缆中间接头10个，电气楼电缆夹层有高压电缆接头个5个，#2炉引风机东沟1个，#2炉西沟支沟2个，1#炉除氧间爬梯西侧1个，低压电缆接头约20个，升压站有电缆接头约2个，共计50个。

电缆中间接头统计表

 

现场需求：每个电缆中间接头安装2个测温点，温度高的接头旁边加装一个测温点监测环境温度，作对比，实现电缆接头温度在线实时监测;

在电气楼夹层安装一面屏柜，其中安放电缆温度监测器，采集各个电缆中间接头温度传感器数据，并将温度数据传入监控主机，实现集中监控，超温报警，温度历史曲线查询等功能。

超温报警时，本地发出声光报警，并通过短信模块将报警点信息发送到指定手机上。

对每个电缆接头进行改造，加装电缆接头防爆盒。

测温点布置示意图

四条测温总线上的温度传感器数据汇总到电气楼夹层里的屏柜，每台DCT-4温度监测器接入采集一条总线。

测温总线1采集#2炉和部分电气楼负米夹层电缆中间头温度传感器数据。

测温总线2采集#1炉和部分电气楼负米夹层电缆中间头温度传感器数据。

测温总线3采集电缆主隧道东沟电缆中间头温度传感器数据。

测温总线4采集电缆主隧道西沟电缆中间头温度传感器数据。

4.2施工方案

4.2.1电缆接头部分

在每个电缆接头处放置2个测温点，测温点与测温总线之间使用防水端子接线盒进行线路连接。在温度偏高的电缆接头处再放一个测温点监测环境温度。

对待安装的玻璃钢外壳的中间接头段清洁处理，装上玻璃钢外壳的上下半，引出同轴电缆或接地电缆，上紧若干个螺栓，防爆盒两端口和同轴电缆或接地电缆的密封处理(包防水密封带材和收缩热缩管)；

将玻璃钢壳两端口填充防火泥；防火泥填充至壳体有点斜的部分，外面再缠上防水带。将两端口包裹严实。

防爆盒喷上编号。

4.2.2信号采集部分

电缆温度监测器DCT-4放置在屏柜里，采集电缆主隧道东沟、西沟和电气楼负米夹层4个方向的温度传感器数据。

2．3、集中监控报警部分

报警：屏柜上放置声光报警器，用电缆温度监测器的报警节点来控制交流接触器的动作完成警号的联动报警功能。监控电脑后台软件通过短信报警模块将报警信息发送到手机，提示超限测温点和报警值。

集中监控： DCT-4温度监测器通信信号通过RS-485网络，上传到监控计算机，监控计算机以实现温度在线监测，超温报警，历史数据存储等功能。

5、产品保修及服务承诺

   山东正瑞电子有限公司作为ISO9001：2000国际质量管理体系认证企业，产品的生产、服务等将严格按照体系规定执行。

本公司还对客户提供上门技术支持服务。针对客户在系统运行中出现的故障，工程师认为通过电话热线无法解决问题，就会根据客户的要求提供现场技术支持。现场技术支持包括故障诊断、提交解决方案、系统参数恢复、重装系统等服务。

 

山东正瑞电子有限公司      

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