地鐵電力系統(tǒng)光纖測(cè)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(guò)導(dǎo)體及連接部位將產(chǎn)生熱量，電氣設(shè)備因長(zhǎng)時(shí)間使用或連接不緊密導(dǎo)致局部電阻過(guò)大，在大電流經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，甚至燒毀設(shè)備。因此導(dǎo)體連接部位質(zhì)量是危及供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，也是供電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)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(dòng)導(dǎo)致過(guò)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(dǎo)體連接部分接觸不良引起過(guò)熱，加速絕緣老化導(dǎo)致?lián)舸┰斐上嚅g短路，甚至燒毀設(shè)備。

3)過(guò)軌穿管電纜故障形式為：因施工、外力造成過(guò)軌電纜穿管時(shí)發(fā)生損傷，因列車(chē)運(yùn)行震動(dòng)造成穿管電纜位移磨損、而維護(hù)人員無(wú)法察覺(jué)穿管內(nèi)電纜損傷情況，該損傷部位在長(zhǎng)期電流熱效應(yīng)情況下，逐漸擴(kuò)大加深，逐漸導(dǎo)致使電纜金屬護(hù)套多點(diǎn)接地，從而產(chǎn)生護(hù)層循環(huán)電流，增加護(hù)套的損耗，嚴(yán)重時(shí)使電纜過(guò)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(shí)壓接不緊或露天惡劣環(huán)境造成其逐漸連接松動(dòng)，接觸不良而引起發(fā)熱，不僅影響供電質(zhì)量，過(guò)熱時(shí)甚至導(dǎo)致設(shè)備打火燒損。

5)直流上網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜：因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因無(wú)法監(jiān)視一次設(shè)備位置狀態(tài)(如此時(shí)開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)異常切換不到位，無(wú)法及時(shí)掌握缺陷情況)，可能因合閘不到位導(dǎo)致導(dǎo)體接觸不良而燒損，分閘不完全導(dǎo)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(cè)方式

（1）斷路器柜在線監(jiān)測(cè)

9 點(diǎn)式：監(jiān)測(cè) 6 個(gè)動(dòng)靜觸頭咬合處 +3 個(gè)進(jìn)出線電纜

接頭。

（2）變壓器、整流柜在線監(jiān)測(cè)

6 點(diǎn)式及 9 點(diǎn)式：監(jiān)測(cè)所有進(jìn)出線電纜接頭。

（3）不可視過(guò)軌穿管電纜絕緣監(jiān)測(cè)

采用分布式光纖監(jiān)測(cè)過(guò)軌電纜穿管部分電纜的絕緣

狀況。

（4）三軌上軌點(diǎn)電纜連接質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)上軌電纜與接觸軌連接點(diǎn)連接質(zhì)量。

（5）直流上網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜在線監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)隔離開(kāi)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(cè)溫

我國(guó)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)供電制式為DC750V和DC1500V，分別對(duì)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(jí)繞組最高電壓已經(jīng)超過(guò)1000V，但是傳統(tǒng)以Pt100作為測(cè)溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2016)規(guī)定的測(cè)量范圍只能局限在1000V以下，因此軌道交通對(duì)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(cè)溫傳感元件。此測(cè)溫傳感元件對(duì)電磁干擾免疫、耐高壓（100KV/光纖對(duì)地引出線距離0.4m）。熒光式光纖測(cè)溫從測(cè)溫源頭上徹底切斷測(cè)溫元件傳輸至溫控器的干擾，提升了軌道交通的安全等級(jí)。

熒光光纖測(cè)溫系統(tǒng)在軌道交通上應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

針對(duì)軌道交通變壓器的運(yùn)行環(huán)境，從供電電源、信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端和溫控箱外殼，實(shí)現(xiàn)與外界電氣干擾信號(hào)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(cè)溫傳感器的《變壓器用電子溫控器》(JB/T7631-2005)規(guī)定的測(cè)量范圍只能局限在1000V以下，因此光纖溫控器具有極強(qiáng)的耐壓能夠耐壓100KV。

針對(duì)震動(dòng)、灰塵、潮濕、油污等現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，采取多層的防護(hù)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(yùn)行穩(wěn)定、可靠。