分布式光纤测温系统应用电力电缆

电力电缆具有跨越地理范围广,故障偶发性强,故障点难以快速定位,灾难损失大的特点。 电力电缆局部绝缘故障会导致电缆局部温升,最终将破坏电缆绝缘甚至发生火灾。目前常用的火警预防灭火系统方式有绕包...

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电力电缆具有跨越地理范围广,故障偶发性强,故障点难以快速定位,灾难损失大的特点。

电力电缆局部绝缘故障会导致电缆局部温升,最终将破坏电缆绝缘甚至发生火灾。目前常用的火警预防灭火系统方式有绕包防火包带、加装防火槽盒、设置防火门阻断等手段。但这些方法都是电力电缆已经发生故障并且恶化后被动触发的,其响应的滞后性往往给电力系统带来重大损失。传统方式并不能发现潜在的微弱故障以便维修人员能够提前进行预处理,避免火灾发生。而且灭火系统本身成本很高,其功能和经济上的有效性也尚待验证。因此能够有效地对运行中的电力电缆温度状态进行实时的监控,尽早地发现电缆中潜在破坏性故障并对故障点准确定位对电力运营单位具有重要的战略意义。

传统温度传感技术主要采用以电信号为基础的热电偶、热电阻等传感器,这些技术相对成熟并且具有结构简单、测量精度高、成本低等特点。但是以电信号传输的传统温度传感技术应用在存在强电磁干扰或易燃易爆的高压电力设备场合下,一般只能用于有限个点的温度测量,并且其信号极易受到电磁干扰。同时采用传统方式温度传感器实现电缆温度的分布测量是不经济的,实现难度大。由于光纤具有体积小、重量轻、电绝缘性好、耐化学腐蚀、灵敏度高、响应快、防爆、防燃、成本低、抗电磁干扰等特点,随着光纤技术发展,近年来采用光纤结构的温度传感器受到越来越多学者和厂商的关注。国外首先开始研究这种先进的分布式光纤测温法,并且在日本、德国等几个工业发达国家有实际应用,并取得了良好的效果。近些年,在我国分布式光纤测温技术在电力电缆监测方面也有应用,但是还处于起步阶段需要进一步的研究推广。

分布式光纤测温技术可实现沿光纤连续分布的温度场测量,该技术是利用一根光纤作为延伸的传感元件,光纤上任意一点既是敏感单元,又是其他敏感单元的信息传输通道,可获得被测量沿光纤分布的空间和时间变化的信息,突破了传统的单点测量的模式,实现对整条电缆线路温度的在线监测。

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