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感溫電纜與感溫光纖性能比較
一、工作原理
感溫電纜,又名線(xiàn)型感溫火災探測器,電纜內由兩根或多根導線(xiàn)組成,當環(huán)境溫度變化時(shí),導線(xiàn)間電阻發(fā)生變化,在電阻變化達到設定的報警閾值時(shí),探測器發(fā)出火災報警信號。按其功能,可簡(jiǎn)單分為三個(gè)類(lèi)型,即“不可恢復式定溫感溫電纜”、“可恢復式定溫感溫電纜”和“可恢復式差定溫感溫電纜”。
感溫光纖,又名線(xiàn)型光纖感溫火災探測器。用于溫度測量的一般為分布式光纖溫度傳感器,其主要運用光纖的“光時(shí)域反射原理”以及“拉曼散射(Raman Scattering)溫度效應”。當一個(gè)光脈沖從光纖的一端射入光纖時(shí),這個(gè)光脈沖會(huì )沿著(zhù)光纖向前傳播。因光纖內壁類(lèi)似鏡面,故光脈沖在傳播中的每一點(diǎn)都會(huì )產(chǎn)生反射,反射之中有一小部分的拉曼散射光,其方向正好與入射光的方向相反。這種后向散射光的強度與光纖中的反射點(diǎn)的溫度有一定的關(guān)系。也就是說(shuō),后向散射光的強度可以反映出反射點(diǎn)的溫度,利用這個(gè)現象,通過(guò)測量出后向散射光的強度,就可以計算出反射點(diǎn)的溫度,這就是利用光纖測量溫度的基本原理。另外,還可以根據后向散射光信號在光纖中的損耗來(lái)監測光纖的故障點(diǎn)和斷點(diǎn)的位置,進(jìn)而獲知斷纖的有關(guān)信息。
二、性能比較
因為光纖具有電絕緣、本征安全、不受電磁干擾等特性,所以它非常適合用于電力設備的溫度監測,其使用方便靈活,所測量的溫度場(chǎng)連續直觀(guān),所以性能優(yōu)勢更為明顯。在火力發(fā)電廠(chǎng)中,感溫光纖出現以前,感溫電纜被廣泛應用于電纜夾層,電纜溝,電纜橋架,架空電纜,輸煤系統,點(diǎn)火油罐,制粉系統,鍋爐燃燒器區域等。但感溫電纜由于在報警溫度的設置、報警點(diǎn)的定位等方面存在不足,在實(shí)際應用中往往不能很好地滿(mǎn)足工程需要,因此,近些年感溫光纖得到了大量的應用。
表1:感溫電纜與感溫光纖的性能對比
三、安裝調試
感溫光纖溫度監測系統主要由測溫主機、感溫光纖、系統軟件組成,其系統組成相比感溫電纜而言更加簡(jiǎn)單。另外,為實(shí)現同樣的火災報警目的,所需要的各類(lèi)電纜數量比感溫光纖大的多,且每個(gè)報警區域應嚴格區分,這些都導致感溫電纜的施工比較復雜且施工量比感溫光纖大得多。
感溫電纜方案中的每一個(gè)報警區域都是一個(gè)單獨的物理回路,需要分別調試,因此調試的工作量很大。若感溫電纜出現內部斷點(diǎn),很難找到具體的斷點(diǎn)位置,一般情況下需要更換整根感溫電纜,維護的工作量大而且成本較高。而感溫光纖方案只需要感溫光纖及測溫主機,便可將多個(gè)報警區域串接起來(lái),所有的報警區域可以一起調試,因此工作量較小。另外,若感溫光纖出現斷點(diǎn)時(shí),斷點(diǎn)的具體位置可以直接顯示在系統上,方便維護人員開(kāi)展維修工作。
四、總結
由于光纖具有電絕緣、本征安全、不受電磁干擾等特性,并且感溫光纖溫度監測系統施工安裝簡(jiǎn)單,調試容易,因此感溫光纖相比感溫電纜更具優(yōu)勢。
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