地铁电力系统光纤测温装置

地铁电力系统一般由断路器、变压器、整流柜、电缆、母线等电气设备组成。其相互之间由母线、引线、电缆等连接，电流流过导体及连接部位将产生热量，电气设备因长时间使用或连接不紧密导致局部电阻过大，在大电流经过时会产生高温，甚至烧毁设备。因此导体连接部位质量是危及供电系统安全运行的关键，也是供电设备在线监测系统的关键。供电设备主要故障形式为：

1)断路器柜的主要故障形式为：断路器柜上下隔离插头插接偏心、松动导致过热，断路器与外接电缆接头接触不良以致发热，烧坏设备。

2)变压器、整流柜的主要故障形式为：电缆接头、导体连接部分接触不良引起过热，加速绝缘老化导致击穿造成相间短路，甚至烧毁设备。

3)过轨穿管电缆故障形式为：因施工、外力造成过轨电缆穿管时发生损伤，因列车运行震动造成穿管电缆位移磨损、而维护人员无法察觉穿管内电缆损伤情况，该损伤部位在长期电流热效应情况下，逐渐扩大加深，逐渐导致使电缆金属护套多点接地，从而产生护层循环电流，增加护套的损耗，严重时使电缆过度发热而烧毁[6]。

4)上轨电缆故障形式为：上轨电缆与接触轨连接时压接不紧或露天恶劣环境造成其逐渐连接松动，接触不良而引起发热，不仅影响供电质量，过热时甚至导致设备打火烧损。

5)直流上网开关柜：因为设计原因无法监视一次设备位置状态(如此时开关辅助接点异常切换不到位，无法及时掌握缺陷情况)，可能因合闸不到位导致导体接触不良而烧损，分闸不完全导致断电不完全，引起意外伤害或触电事故。

供电设备监测方式

（1）断路器柜在线监测

9 点式：监测 6 个动静触头咬合处 +3 个进出线电缆

接头。

（2）变压器、整流柜在线监测

6 点式及 9 点式：监测所有进出线电缆接头。

（3）不可视过轨穿管电缆绝缘监测

采用分布式光纤监测过轨电缆穿管部分电缆的绝缘

状况。

（4）三轨上轨点电缆连接质量在线监测

监测上轨电缆与接触轨连接点连接质量。

（5）直流上网开关柜在线监测

监测隔离开关位置。

 

轨道交通牵引供电系统为什么要使用荧光光纤测温

我国城市轨道交通牵引供电系统供电制式为DC750V和DC1500V，分别对应于第三轨和架空接触网受流方式。这种供电制式的变压器次级绕组最高电压已经超过1000V，但是传统以Pt100作为测温传感器的《变压器用电子温控器》(JB/T7631-2016)规定的测量范围只能局限在1000V以下，因此轨道交通对温度传感器探头及引线有更高的耐压要求。

轨道交通光纤温控器使用华光天锐自主研发的荧光式光纤温度传感器作为测温传感元件。此测温传感元件对电磁干扰免疫、耐高压（100KV/光纤对地引出线距离0.4m）。荧光式光纤测温从测温源头上彻底切断测温元件传输至温控器的干扰，提升了轨道交通的安全等级。

荧光光纤测温系统在轨道交通上应用的优势

针对轨道交通变压器的运行环境，从供电电源、信号输入端、信号输出端和温控箱外壳，实现与外界电气干扰信号的隔离与屏蔽。

轨道交通牵引供电系统供电制式为DC750V和DC1500V，而传统以Pt100作为测温传感器的《变压器用电子温控器》(JB/T7631-2005)规定的测量范围只能局限在1000V以下，因此光纤温控器具有极强的耐压能够耐压100KV。

针对震动、灰尘、潮湿、油污等现场工作环境，采取多层的防护措施使轨道交通光纤温控器具有良好的电磁兼容性，保证了温控器的运行稳定、可靠。