本安控制电缆在运行中需通过电气参数监测、绝缘性能检测、环境适应性评估、机械损伤检查及防爆完整性验证五大核心内容,结合实时数据与定期巡检,确保其在爆炸环境中的安全性和可靠性。以下是具体监测内容及实施要点:
一、电气参数实时监测
电流与电压稳定性
监测内容:通过在线监测系统实时采集电缆的载流量和电压波动数据,确保电流不超过熔断器额定电流的1.25倍或断路器脱扣电流的1.25倍,电压波动范围在额定值的±10%以内。
异常处理:若电流持续超限或电压波动异常,需立即检查负载设备是否故障或电缆是否存在短路/断路风险。
本安电路参数合规性
监测内容:验证电缆的电感(L)、电容(C)参数是否符合设计规定的本安电路允许值(如L≤10mH/km,C≤0.1μF/km),防止能量积聚引发爆炸。
检测方法:使用LCR测试仪定期抽检电缆段,或通过关联设备(如安全栅)的参数自检功能实现实时监控。
二、绝缘性能定期检测
绝缘电阻测试
监测周期:每6个月使用兆欧表(如500V档)测量电缆芯线与屏蔽层、芯线与护套间的绝缘电阻,记录数据并对比历史值。
合格标准:绝缘电阻应≥1MΩ(干燥环境)或≥0.5MΩ(潮湿环境),若低于标准需立即排查受潮或老化问题。
局部放电检测
适用场景:对高压本安电缆或长距离敷设电缆,采用局部放电检测仪(PD Meter)监测绝缘层内部缺陷(如气隙、裂纹)引发的局部放电信号。
判定依据:若局部放电量超过5pC(皮库仑),需定位故障点并修复或更换电缆。
三、环境适应性动态评估
温度监控
监测方式:在电缆关键节点(如接头处、穿管入口)安装光纤测温系统(DTS)或热电偶,实时监测温度变化。
安全阈值:电缆表面温度应低于爆炸性气体或粉尘的引燃温度(如T4组气体引燃温度为135°C),且不超过电缆额定温度的80%。
湿度与腐蚀性气体检测
监测内容:在电缆沟或桥架内布置温湿度传感器和气体检测仪,监测相对湿度(需≤70%)及腐蚀性气体(如H₂S、Cl₂)浓度。
防护措施:若湿度超标,启动除湿机;若检测到腐蚀性气体,需隔离污染源并更换耐腐蚀电缆(如氟塑料护套电缆)。
四、机械损伤与敷设状态检查
外观完整性巡检
检查周期:每月目视检查电缆护套是否有划痕、裂纹、变形或动物啃咬痕迹,重点检查转弯处、穿管口和设备连接部位。
修复标准:若护套损伤深度超过壁厚的20%,需用热缩套管或绝缘胶带修复,并记录修复位置。
敷设张力与弯曲半径验证
监测内容:通过张力传感器或激光测距仪检查电缆敷设张力是否在设计范围内(通常≤电缆最小弯曲半径的10倍),避免因张力过大导致绝缘层剥离。
弯曲半径要求:电缆弯曲半径需≥8倍外径,禁止使用直角弯头或强行拉伸。
五、防爆完整性专项验证
接地与屏蔽连续性测试
监测内容:每季度使用万用表检查电缆屏蔽层接地电阻(应≤4Ω),并验证屏蔽层是否仅在非爆炸危险环境单点接地(避免多点接地引发电位差)。
异常处理:若接地电阻超标,需检查接地线是否松动或腐蚀,并重新紧固或更换接地极。
防爆密封性能检查
检查重点:电缆引入装置(如防爆格兰头)的密封圈是否老化变形,填料函是否紧固无松动,确保符合IP65防护等级要求。
测试方法:对密封处喷洒泡沫水,观察是否产生气泡(若有则需重新密封)。
六、智能化监测技术应用
分布式光纤传感系统(DFS)
功能:沿电缆敷设光纤,实时监测温度、应变和振动数据,通过算法分析定位故障点(如过载、机械损伤)。
优势:无需额外布线,适用于长距离或复杂敷设环境。
无线传感器网络(WSN)
部署:在电缆关键节点安装无线温湿度、电流传感器,通过LoRa或NB-IoT技术将数据传输至监控平台,实现远程实时监测。
适用场景:适用于无法布线的爆炸危险区域(如Zone 0)。
七、监测记录与维护管理
数据记录要求
每次监测需记录时间、地点、监测值、异常情况及处理措施,并保存至少3年以备追溯。
对电气参数、绝缘电阻等关键数据生成趋势图,分析老化规律并预测剩余寿命。
维护响应机制
建立分级报警制度(如黄色预警、红色警报),对严重异常(如绝缘电阻骤降、温度超限)立即停机检修,并启动应急预案。


