國(guó)家電力公司發(fā)輸電運(yùn)營(yíng)部在《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》第1.1.10條規(guī)定： “應(yīng)盡量減少電纜中間頭的數(shù)量。如需要，應(yīng)按工藝要求制作安裝電纜頭，經(jīng)質(zhì)量驗(yàn)收合格后，再用耐火防爆槽盒將其封閉”。如何很好地執(zhí)行該要求?雖然一些電廠(chǎng)對(duì)電纜接頭施行防爆處理，然而這種方法只是一種事后處理的方法。筆者認(rèn)為對(duì)電力電纜進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是對(duì)電纜接頭采取的較有效的事前預(yù)防防爆措施，因此，研究和開(kāi)發(fā)電力電纜火災(zāi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)勢(shì)在必行。

1 開(kāi)發(fā)電力電纜火災(zāi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性

各發(fā)電廠(chǎng)和變電站都敷設(shè)有距離較長(zhǎng)、走向復(fù)雜的電力電纜，這些電纜長(zhǎng)期運(yùn)行在高電壓、大電流環(huán)境下，容易引起溫度上升、溫度異常，引起電纜接頭爆炸，造成火災(zāi)[1]?，F(xiàn)在全國(guó)運(yùn)行的電力電纜故障80%以上是由于電力電纜附件故障引起的，其中電纜接頭引起的事故占一半以上。電纜接頭在溝道或隧道中敷設(shè)時(shí)相距其他運(yùn)行電纜較近，因此要防止故障電纜引燃其他運(yùn)行電纜。電力電纜敷設(shè)距離長(zhǎng)、走向復(fù)雜，而運(yùn)行人員定期巡視的方法、巡視間隔、巡視的準(zhǔn)確性等方面都存在很多問(wèn)題，因此，研究設(shè)計(jì)電力電纜火災(zāi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電力電纜的溫度變化，在溫度越限或溫升速度越限時(shí)能及時(shí)報(bào)警，并指出發(fā)熱點(diǎn)位置(溫度探頭位置)，通知運(yùn)行人員及時(shí)處理，從而保證運(yùn)行安全，避免經(jīng)濟(jì)損失。

2 電力電纜火災(zāi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，電力電纜火災(zāi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成分散測(cè)量、集中監(jiān)視的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它主要 由4部分組成：溫度傳感器、現(xiàn)場(chǎng)工作子站、總線(xiàn)接口以及主機(jī)。結(jié)構(gòu)組成見(jiàn)圖1。

系統(tǒng)所用溫度傳感器是美國(guó)DALLAS公司最新產(chǎn)品———DS1820數(shù)字式溫度傳感器，測(cè)量范圍為-55～125℃，測(cè)量精度為±0.5℃，能夠準(zhǔn)確測(cè)量電纜接頭處溫度或其他安裝地點(diǎn)的溫度。該數(shù)字式溫度傳感器采用半雙工數(shù)據(jù)通信接口，子站向它輸入識(shí)別代碼和命令字，它向子站輸出數(shù)字溫度值(均通過(guò)單總線(xiàn)進(jìn)行)。

子站的任務(wù)是實(shí)時(shí)采集溫度傳感器的一系列數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單處理后，通過(guò)接口電路把傳感器編號(hào)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送給主