地鐵電力系統(tǒng)光纖測溫裝置

地鐵電力系統(tǒng)一般由斷路器、變壓器、整流柜、電纜、母線等電氣設(shè)備組成。其相互之間由母線、引線、電纜等連接，電流流過導體及連接部位將產(chǎn)生熱量，電氣設(shè)備因長時間使用或連接不緊密導致局部電阻過大，在大電流經(jīng)過時會產(chǎn)生高溫，甚至燒毀設(shè)備。因此導體連接部位質(zhì)量是危及供電系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵，也是供電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵。供電設(shè)備主要故障形式為：

1)斷路器柜的主要故障形式為：斷路器柜上下隔離插頭插接偏心、松動導致過熱，斷路器與外接電纜接頭接觸不良以致發(fā)熱，燒壞設(shè)備。

2)變壓器、整流柜的主要故障形式為：電纜接頭、導體連接部分接觸不良引起過熱，加速絕緣老化導致?lián)舸┰斐上嚅g短路，甚至燒毀設(shè)備。

3)過軌穿管電纜故障形式為：因施工、外力造成過軌電纜穿管時發(fā)生損傷，因列車運行震動造成穿管電纜位移磨損、而維護人員無法察覺穿管內(nèi)電纜損傷情況，該損傷部位在長期電流熱效應(yīng)情況下，逐漸擴大加深，逐漸導致使電纜金屬護套多點接地，從而產(chǎn)生護層循環(huán)電流，增加護套的損耗，嚴重時使電纜過度發(fā)熱而燒毀[6]。

4)上軌電纜故障形式為：上軌電纜與接觸軌連接時壓接不緊或露天惡劣環(huán)境造成其逐漸連接松動，接觸不良而引起發(fā)熱，不僅影響供電質(zhì)量，過熱時甚至導致設(shè)備打火燒損。

5)直流上網(wǎng)開關(guān)柜：因為設(shè)計原因無法監(jiān)視一次設(shè)備位置狀態(tài)(如此時開關(guān)輔助接點異常切換不到位，無法及時掌握缺陷情況)，可能因合閘不到位導致導體接觸不良而燒損，分閘不完全導致斷電不完全，引起意外傷害或觸電事故。

供電設(shè)備監(jiān)測方式

（1）斷路器柜在線監(jiān)測

9 點式：監(jiān)測 6 個動靜觸頭咬合處 +3 個進出線電纜

接頭。

（2）變壓器、整流柜在線監(jiān)測

6 點式及 9 點式：監(jiān)測所有進出線電纜接頭。

（3）不可視過軌穿管電纜絕緣監(jiān)測

采用分布式光纖監(jiān)測過軌電纜穿管部分電纜的絕緣

狀況。

（4）三軌上軌點電纜連接質(zhì)量在線監(jiān)測

監(jiān)測上軌電纜與接觸軌連接點連接質(zhì)量。

（5）直流上網(wǎng)開關(guān)柜在線監(jiān)測

監(jiān)測隔離開關(guān)位置。

 

軌道交通牽引供電系統(tǒng)為什么要使用熒光光纖測溫

我國城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)供電制式為DC750V和DC1500V，分別對應(yīng)于第三軌和架空接觸網(wǎng)受流方式。這種供電制式的變壓器次級繞組最高電壓已經(jīng)超過1000V，但是傳統(tǒng)以Pt100作為測溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2016)規(guī)定的測量范圍只能局限在1000V以下，因此軌道交通對溫度傳感器探頭及引線有更高的耐壓要求。

軌道交通光纖溫控器使用華光天銳自主研發(fā)的熒光式光纖溫度傳感器作為測溫傳感元件。此測溫傳感元件對電磁干擾免疫、耐高壓（100KV/光纖對地引出線距離0.4m）。熒光式光纖測溫從測溫源頭上徹底切斷測溫元件傳輸至溫控器的干擾，提升了軌道交通的安全等級。

熒光光纖測溫系統(tǒng)在軌道交通上應(yīng)用的優(yōu)勢

針對軌道交通變壓器的運行環(huán)境，從供電電源、信號輸入端、信號輸出端和溫控箱外殼，實現(xiàn)與外界電氣干擾信號的隔離與屏蔽。

軌道交通牽引供電系統(tǒng)供電制式為DC750V和DC1500V，而傳統(tǒng)以Pt100作為測溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2005)規(guī)定的測量范圍只能局限在1000V以下，因此光纖溫控器具有極強的耐壓能夠耐壓100KV。

針對震動、灰塵、潮濕、油污等現(xiàn)場工作環(huán)境，采取多層的防護措施使軌道交通光纖溫控器具有良好的電磁兼容性，保證了溫控器的運行穩(wěn)定、可靠。