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神華國華盤電電纜接頭溫度在線監測預警及加裝防爆裝置方案書
來源：正瑞電子
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發布日期：2018-12-21
1、系統概述
電纜在各種基礎設施建設中（例如：發電廠、開關室，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生的火災應引起我們各級管理者的足夠重視。
近年來，諸多用電設施環境因為電纜著火引起的火災事故頻繁發生。據不完全統汁，全國近十年來發生因電纜著火蔓延成災的重大事故逾百起，累計燒毀電纜32萬多米，恢復重建工作耗資大，費時長，數據損毀，造成不可估量的損失。電纜火災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，甚至損壞主設備，而且修復困難，長時間不能恢復生產。
OES2300電纜溝、電纜夾層集中監控系統產品開發指導思想：通過對以往電氣火災發生的機理分析發現，因電纜電流過荷或電纜接頭接觸不良而異常發熱到最后發生火災，它是一個漸變過程。所以，為做到對用電環境全天候監測，我們必須從早期防范開始，那么，最有效的技術手段就是從供電電纜測溫入手，直接切入事件的關鍵點，通過監測電纜工作溫度是否異常來警示整個用電系統環境是否處于安全狀態。
由于電纜中間接頭是由人工在現場安裝完成的，受到施工環境和運行環境的影響，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，對周邊其它電力設施或人員造成危害，甚至會造成二次事故的發生。針對這些問題，在溫度監測預警的基礎上安裝具有防火、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生爆炸或擊穿，可以對周邊其他電力設施以及人員進行有效的保護，防止二次傷害的發生。
2、系統組成及特點：
2.1 系統描述
OES-2300高壓電纜溫度在線監測系統通過對電纜接頭或電纜本身的連續溫度測量，通過查看溫度變化曲線預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出預警信號，從根本上避免電纜事故的發生。
動力電纜中間接頭加裝防火防爆盒，同在線溫度監測一起建立多道防護，一旦電纜中間接頭發生爆炸或擊穿，防止二次傷害發生。
2.2 系統組成
OES－2300高壓電纜溫度監測系統是由溫度傳感器及防爆盒、溫度監測器、監控計算機及通訊網絡四部分組成。
圖1系統結構圖
2.2.1、溫度傳感器及防爆盒
本系統采用美國DALLAS 公司推出的一種可組網的數字式溫度傳感器（DTS-4），它體積小，電壓適用范圍寬（3～5V），只有一個數據輸入/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”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾能力。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，規格型號：RVVSP2*0.75mm2 。
技術參數：
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，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，根據玻璃鋼工作的環境和狀態，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，主要阻燃參數應達到：氧指數62.5%。
防爆盒特點：
1、玻璃鋼屬優等復合材料，它對酸、堿、鹽、油等各種腐蝕介質都有特殊的防止功能，且不會發生銹蝕。沿海地區和化工場所及長期直埋地下的要求。產品性能保障附件產品能夠長時間穩定運行。
2、在防爆殼的結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部或外部的強烈的沖擊。
4、在防爆殼一側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節，一旦電纜中間接頭發生爆炸，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境的破壞，殼體的阻燃性能也可以確保內部火焰因缺氧熄滅。
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及重點工程的供電網絡。
2.2.2、溫度監測器（型號：DCT－4）
具有極高的可靠性和安全性。監測器主機的LED數碼顯示屏循環顯示出每個探測點的溫度值，通過RS485方式上傳到監控計算機，方便運行人員能夠對電纜溫度進行準確地巡檢，對電纜運行狀態能夠及時地掌握。
一臺溫度監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，即一臺監測器最多可帶128個溫度傳感器。同時可帶4路開關量（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、通訊網絡
采用RS485通訊方式組網或其他網絡（如LONG網等），可以直接上傳到當地計算機，也可以通過光纖直接上傳到調度中心。
通信電纜技術參數
名稱型號：RVVSP絞型軟電纜
執行標準：Q/321003KLF01-2014;
芯數*截面:2*0.75mm2;
絕緣外徑：2.26mm；
絞度No./m：27；
屏蔽線數/線徑 No./mm:96/0.10;
電纜外徑:6.38mm;
絕緣電阻（MΩ.km，70℃）：0.011；
電源電纜技術參數
名稱型號：602271EC 53（RVV）型300/500V普通聚氯乙烯護套軟線
執行標準：GB/T5023.5-2008
芯數*標稱截面:2*1.0mm2;
絕緣厚度規定值：0.6mm；
護套厚度規定值：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 系統特點
l 單總線結構，一條總線可實現信號和供電。
l 監測距離長，能實現更大范圍內電纜接頭監測，減少到了采集終端和布線數量。
l 在線監測，實時查看電纜接頭溫度變化，及時發現異常情況。
l 多種預警方式，本地聲光預警，監控軟件后臺預警和手機短信預警。
l 安裝防火防爆盒，在線監測預警和防護一體。
3、OES-2300在線監測軟件
3.1 軟件功能描述
OES-2300在線監測軟件由實時數據采集和顯示、歷史數據和報警數據管理、報警聯動等部分組成 , 它能對分布在不同地點機房實現遠程監測、集中管理，對機房內電纜層電纜溫度、各種開關量傳感器等進行實時數據采集和處理，及時發現問題和隱患。
3.2主要功能介紹
可以根據現場環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,對機房電纜層內電纜溫度, 環境狀態、報警信息等進行遠程監視, 具有良好的擴充性。
系統可以提供聲光、手機短信等多種報警方式,確保警情及時發出。
特有網絡斷線自動報警、設備工作異常引起數據中斷報警。提供精確定位式報警。報警信息查詢為用戶提供警情的準確位置和狀態。
系統具歷史數據查詢,報警數據查詢等各種數據查詢功能。
軟件截圖
4、現場方案
4.1現場情況與需求
現場情況：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。
電纜中間接頭統計表
現場需求：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測環境溫度，作對比，實現電纜接頭溫度在線實時監測;
在電氣樓夾層安裝一面屏柜，其中安放電纜溫度監測器，采集各個電纜中間接頭溫度傳感器數據，并將溫度數據傳入監控主機，實現集中監控，超溫報警，溫度歷史曲線查詢等功能。
超溫報警時，本地發出聲光報警，并通過短信模塊將報警點信息發送到指定手機上。
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據匯總到電氣樓夾層里的屏柜，每臺DCT-4溫度監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據。
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據。
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據。
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據。
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測環境溫度。
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據。
2．3、集中監控報警部分
報警：屏柜上放置聲光報警器，用電纜溫度監測器的報警節點來控制交流接觸器的動作完成警號的聯動報警功能。監控電腦后臺軟件通過短信報警模塊將報警信息發送到手機，提示超限測溫點和報警值。
集中監控： DCT-4溫度監測器通信信號通過RS-485網絡，上傳到監控計算機，監控計算機以實現溫度在線監測，超溫報警，歷史數據存儲等功能。
5、產品保修及服務承諾
山東正瑞電子有限公司作為ISO9001：2000國際質量管理體系認證企業，產品的生產、服務等將嚴格按照體系規定執行。
本公司還對客戶提供上門技術支持服務。針對客戶在系統運行中出現的故障，工程師認為通過電話熱線無法解決問題，就會根據客戶的要求提供現場技術支持。現場技術支持包括故障診斷、提交解決方案、系統參數恢復、重裝系統等服務。
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