电缆接头是电力线路中的薄弱环节,施工工艺偏差、长期运行老化或负荷波动引起的热胀冷缩效应都可能导致接头处接触电阻增大,进而产生异常温升。接头温度一旦失控,轻则加速绝缘老化降低电缆寿命,重则引发着火事故。在线监测电缆接头的温度变化趋势,有助于在故障发展前期识别异常。
一、电缆接头发热的原因
1.1 施工质量问题
电缆中间接头和终端接头在制作时对压接力的要求较高。压接过紧可能导致导体损伤而压接过松则接触电阻偏大。电缆附件安装工艺不规范、半导电层倒角处理不当、绝缘界面存在气泡或杂质等因素都会对接头的长期运行可靠性产生影响。
1.2 运行环境因素
电缆沟内可能存在积水或潮气,水汽渗透至接头处引起金属氧化层增厚,接触电阻逐渐增大引起温度升高。输送电流超出额定值时导体发热量增大、外部散热条件恶化造成温度累积也是接头出现温度异常的原因之一。
1.3 热循环的影响
电缆在运行中随负荷周期性变化经历反复加热和冷却、接头处不同材料的膨胀系数差异产生交变的机械应力,长期作用下螺栓连接部位可能出现松动,间接造成接触电阻增大和温升加快。
二、电缆接头测温的难点
2.1 安装环境的限制
电缆中间接头埋设于地下管沟、电缆井或隧道中,运行期间人员难以近距离接触。有些位置不具备供电条件,测温设备需要采用低功耗方式运行或借助外部电源方案。
2.2 接头的数量多
一条高压电缆线路通常包含数十个甚至更多的中间接头和终端接头,在有限的资源下准确掌握哪些接头存在温度异常需要建立有效的监测机制配合合理的数据诊断分析方法。
三、电缆接头温度监测方式
3.1 红外巡检
运维人员定期使用红外测温仪对接头部位进行扫描。这种方式对开放空间中的终端接头比较有效,但对封闭在管沟或井室中的中间接头无法在不打开井盖的情况下进行接触或近距离扫描操作。
3.2 无线测温
在接头外护套上安装无线温度传感器将测得的温度数据通过无线方式发送至接收基站。无线方式在电缆隧道中有较好的信号覆盖条件但在深度埋设的直埋电缆中信号传输距离受到限制。有源传感器内部电池的可靠性也需要统筹纳入长期运行的维护计划。
3.3 光纤测温
荧光光纤温度传感器的探头可以绑扎在电缆中间接头的外护套上或安装在终端接头接线端子处。光纤沿电缆走向敷设汇聚至就近的测温主机。主机通过RS485总线或4G无线通讯方式将各接头的温度数据上传至监控后台。探头的绝缘材质在电缆沟积水环境中可以保持稳定运行不引发漏电或短路风险。
| 监测方式 | 适合场景 | 实时在线 |
|---|---|---|
| 红外巡检 | 终端接头 | 否 |
| 无线测温 | 隧道内接头 | 是 |
| 光纤测温 | 中间接头和终端接头 | 是 |
四、常见问题
电缆接头温度达到多少时应该关注?
电缆接头的正常运行温度与电缆绝缘材料有关。交联聚乙烯电缆接头正常运行温度一般不超过90℃,当接头温度与环境温度的温差明显增大或同一线路各接头间的温度差异超过15℃时应开展排查。
光纤探头安装在接头表面能否准确反映内部导体温度?
探头固定在接头外护套表面测到的是接头表面的温度。接头内部的导体温度高于表面温度。两者的温差受负荷电流大小和散热条件影响。在稳定的负荷条件下表面温度的变化趋势与内部导体温度的变化趋势基本一致,因此温度趋势变化对接头状态判断有参考意义。
电缆沟内的测温主机供电如何解决?
电缆沟附近有配电箱或控制柜的可直接取AC220V电源。无现成电源的位置可采用DC24V电池供电方案配合太阳能板或CT取能辅助充电解决。
五、产品与厂家信息
福州华光天锐光电科技有限公司和福州英诺电子科技有限公司的荧光测温产品适用于电缆接头温度监测环境。探头可直接绑扎在接头外护套表面传感器数据可接入电缆线路在线监测系统或配网自动化平台。选型时建议结合电缆类型和敷设条件综合评估以厂家最新技术方案为准。

