首钢烟气脱硫工程电缆与开关柜光纤测温项目

化工厂、发电厂等大型工业企业内敷设有大量的动力电缆和控制电缆，连接着各种高压设备，这些电缆分布在电缆竖井、电缆隧道、电缆桥架、电缆夹层内。

电缆火灾事在工业消防事故中占15.6%，事故主要由电缆本身故障和外部环境引起的，其中电缆本身故障引起的占25%左右。

火灾事故大部分是由于温度过高引起的，因此，在火灾发生之前及时、准确的监测电缆温度的变化并发出预警，使用户有充分的时间采取相应的措施，避免发生事故或引起火灾尤为重要。

电缆及开关柜火灾起因及特点

据统计分析，引起电缆沟、电缆桥架、隧道火灾的原因主要有两大类：

（1）内因：由电缆自己本身引起火灾故障。电力电缆产生故障的原因很多，归纳有以下几点：

a、电缆产品的质量问题；

b、电缆运行时间较长，产生老化；

c、电缆长期过负荷运行或处于恶劣的环境中；

d、电缆施工质量或接头制作工艺水平较低；

e、人为对电缆的破坏。

（2）外因：可燃气体(如煤气、天然气、沼气等)串入电缆沟、隧道中，由于电缆沟、隧道比较密当遇到明火(人为或电缆放电等)便立即引起整段电缆爆炸失火。

分布式光纤测温系统DTS是一种国际先进的测温技术，可实现整个电缆桥架、电缆沟的温度分布式测量，及时发现电缆过热点，防患于未“燃”，对保障大型工矿企业的安全运营具有重要意义。

本方案采用分布式光纤测温系统DTS一台光纤光栅温度解调仪一台，能实现6台烧结机电缆沟任意位置的实时温度测量和23个高低压开关柜的重点位置温度监测，做到预防为主。一旦发现所测量环境温度值或者温升速率超过设定阈值时，系统自动报警，并通过以太网或者继电器将实时报警信号送到监控室，便于值班人员处理。

本方案是通过分布式光纤传感系统测量电缆沟内电缆的温度并且通过光纤光栅解调仪测量开关柜重点区域，再将二者的数据进行综合上传到服务器端，进行信息汇总，最终形成了一套电缆沟-开关柜一体化的监测系统。

每路探测光缆通过尾纤接入DTS测量主机（尾纤在供货时随主机一并提供），尾纤的一端为与测量

对于电缆沟，探测光缆通常沿电缆线形或者正弦波形状敷设。对于本项目，为增加电缆热点响应，电缆槽埋设多根探测光缆（线形敷设）；在电缆的上表面可以正弦形状敷设。

分布式DTS光纤测温传感用于电厂电缆沟电缆桥架监测

电厂温度监测意义：

◆　及时发现过热点（特别是事故隐患的电缆接头）和其它环境异常；

◆　由人工巡检向自动化过程状态实时监测转变；

◆　延缓例行维护等投资花费；

◆　安全地增加回路载流量；

◆　可以实现周期性的紧急状态评估。 

分布式电厂综合监测的设计目标：

实时在线的温度监测；

提供火灾危险的早期探测；

清楚指示火灾危险地点；

将报警信号传送至监控室，供值班人员处理或火灾报警控制系统应急、联动控制。

布线简单方便，性能可靠性高

分布式DTS光纤测温传感用于电缆隧道综合监测随着城市建设和电网的高速发展，电网电缆化率越来越高，运行管理的任务也日趋加重。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，仅少供电量的损失就达100多亿元。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。除了电缆自身的过热着火事故外，隧道积水、小动物入侵、周围可燃气体及有毒性气体泄漏、非法偷盗等外部因素也对电缆的安全运行造成重大威胁，同时也直接加大了人工巡视的难度和危险性。

建设电缆隧道综合监测系统可有效降低巡视人员的工作强度和安全风险，合理安排状态检修，极大降低输电电缆的事故率，避免不良社会影响，减少售电量损失， 还可有效降低隧道附属设施被盗的

◆　引起电缆隧道火灾的原因：

◆　电缆中间接头制作工艺质量不达标、接头连接松动

◆　电缆走向弯折，或者认为破坏

◆　电缆接触电阻增大，长期运行导致温度升高、接头炸裂绝缘层被击穿

测温主机通过敷设于电缆表面的探测光缆，实时监控隧道内电缆的温度信息，及时发现过热点、准确定位，并且及时预警。

在电缆接头处，探测光缆采用双环型缠绕方式固定在电缆的终端及电缆接头处，保证测温光缆与电缆终端或电缆接头紧密接触。

分布式光纤测温系统DTS-探测器的工作原理与安装方式无锡布里渊分布式光纤测温系统DTS-探测器的工作原理与安装方式探测器的可恢复式差定温传感电缆由内导体（两芯无极性）、绝缘层、编织屏蔽层组成（见图1所示）。其中绝缘层的绝缘材料是一种特殊的热敏材料，因此两根内导体之间的电阻呈负温度特性。

负温度系数的特征表现为一个对数函数，即常温下探测器的电阻值将远大于异常温度下的电阻值。为了保证系统能够准确感知温度的变化，探测器必须与专用的接口模块相连，通过合理的模块参数

电缆桥架、电缆隧道、电缆沟、电缆夹层及其他电缆火灾区域安装方式

对于电缆区域的火灾探测，线型感温火灾探测器可以采用正弦波接触式敷设或直线悬挂敷设。这种方式对火灾探测效果较好，但是在工程应用中，为了抽换探测器的方便，采用将探测器架空的安装方式。这种方式对于火灾探测效果一样好。注：探测器架空安装时，宜在动力电缆拖架中心位置布置，当拖架宽度超过600mm时宜安装2根探测器。具体安装见图5-1：由于感温电缆比较柔软，如安装在输煤管线等容易有沉重异物落下的场合，应加入钢丝进行防护，避免在设备工作时落下重物将感温电缆砸断。 同时在输煤管线上使用时应注意防水，避免电缆长时间淋湿。

客运站电缆隧道采用独立的光纤分布式温度监测系统针对不同环境

总体设计方案

在本工程解决方案针对新建客运站的电缆隧道采用独立的光纤分布式温度监测系统，光纤温度监测系统能分别针对不同环境下的温度进行监测，能更早发现事故隐患，将损失减低。同时提供大量在线监测数据，为运行人员全面了解电气设备的使用情况提供可靠依据。

光纤感温探测系统应为分布式线型差定温光纤感温火灾探测器，由光纤测温主机（控制器）、感温光纤、报警输出单元、监控管理软件、上位监控计算机、监控机柜及所需相应的辅助设备组成，整套监测系统可通过测温控制主机通讯接口或干接点继电器端子与火灾报警主控制器相。

系统布置方案

根据设计规范，分别采用2套 (4km,2通道)分布式感温光纤系统对新建铁路客运站的电缆隧道进行温度及火灾的在线监测。

其中1套 (4km,2通道)分布式感温光纤系统控制器设置于西站房消防控制室内，另1套设置于东站房消防控制内。每通道的探测光缆的一端通过与尾纤熔接，分别接入控制器的光纤接口，探测光缆的另一端沿电缆通道，引入电缆隧道，并在隧道顶部直线敷设，探测光缆在电缆隧道顶部通过每隔1~2米的Z型支架或挂钩进行固定。

探测光缆布线要求

（1） 光缆牵引至DTS主机控制柜一端需预留至少10米，以便光缆与尾纤的熔接。

（2） 隧道内的光缆接头处（或断点处）的两头需各预留至少10米光缆，以便光缆在地面上的正常熔接。

（3） 预留的光缆环应盘好，并固定。

（4） 光缆的弯曲半径不允许小于150mm。

（5） 光缆安装前，应核对光缆的长度，并根据电缆长度及连接的距离来选配光缆。光缆或其接头避开交通要道和其它障碍物。

（6） 敷设光缆前后，应对光纤外观进行检查；光缆应无破损。

（7） 光缆接续盒必须固定。

（8） 从汽车上卸载光缆使用叉车或吊葫芦把光缆从车上轻轻放置地上。

光缆从汽车上卸载时，宜使用平直木板放置在汽车平台与地面之间，形成一个小于45º斜坡，用一绳子穿过光缆盘的中间孔，人在车上拉住绳子的两端，使光缆盘顺着木板斜坡匀速下滑。卸载光缆时，严禁堆放、平放、严禁直接将光缆从高处垂直滚落下来，防止强烈冲击光缆，造成损坏。