齊勇智

摘要：隨著時代的發(fā)展，電成為支撐國家健康運轉的重要能源，為了緩解能源緊缺和環(huán)境污染問題，當前“電”已被廣泛的運用于工農業(yè)生產活動中，電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行與人們的切身利益息息相關，有時甚至會影響社會的健康運轉。近年來，隨著國家對外開放程度不斷擴大，國內各行各業(yè)發(fā)展勢頭越發(fā)迅猛，加大了對能源的需求，為了保證社會穩(wěn)定運行，政府加大了電力工程的投資力度，我國已經建立了覆蓋全國的電網(wǎng)系統(tǒng)，隨著電網(wǎng)的擴大，電力電纜越來越多，如何對其進行監(jiān)測，保證其正常運行成為當前人們關注的焦點，隨著科學技術的進步，原有的監(jiān)測技術已無法滿足時代的需求，分布式光纖傳感技術作為電力電纜監(jiān)測的一大突破口，準確把握該項技術，提高工作效率和工作質量，實現(xiàn)精準定位，減少安全事故的發(fā)生率，推動社會良性運轉。

關鍵詞：光纖傳感技術；電力電纜；監(jiān)測；運用

前言：電力電纜分布較廣，如何對其進行精準監(jiān)控一直困擾著民眾。隨著科學技術的進步，人們加大了對電力電纜監(jiān)測技術的研究力度，致力于打破以往電力電纜監(jiān)測技術的局限，簡化監(jiān)測環(huán)節(jié)，提高監(jiān)測質量，分布式光纖傳感技術的出現(xiàn)為電力電纜監(jiān)測工作提供了新的發(fā)展契機，科學分析分布式光纖傳感技術，準確把握技術要點，以便最大程度的發(fā)揮該技術的功用，對電力電纜進行全面科學監(jiān)測，推動監(jiān)測工作向自動化智能化科學化方向靠攏，進而保證電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定，盡可能清除安全隱患，保證人類社會穩(wěn)步向前運行。

一.分布式光纖傳感技術

分布式光纖傳感技術是以光纖為載體傳播信號的新型傳感技術，采用OTDR技術，通過研究光纖的溫度和應變的變化情況，確定其位置[1]。就目前分布式光纖傳感技術而言，主要有分布式瑞利散射傳感技術、分布式布里淵散射傳感技術及分布式拉曼散射傳感技術三種，當前它多被應用于電力行業(yè)、公路建造業(yè)及天然氣行業(yè)，如變電站和發(fā)電廠人們經常會看到它的身影，人們運用光纖傳感技術多是借助溫度對其進行分析，它相較于傳統(tǒng)的測溫方法而言，適應能力較強，能在易燃易爆環(huán)境進行監(jiān)測，當前它已然成為電力電纜監(jiān)測中的重要技術。

二.分布式光纖傳感技術在電力電纜監(jiān)測中的運用

光纖傳感技術興起于上世紀七十年代，它是在光線通信技術的基礎上發(fā)展而來的，通過分析光波，準確判斷溫度、位置、應變等，當前光纖光柵傳感器、布里淵傳感器及拉曼散射傳感器是最常用的監(jiān)測裝置，像光纖光柵傳感器精確度高、抗干擾能力強在電力電纜監(jiān)測中應用最為廣泛，像某電力企業(yè)工作人員在進行電氣電纜監(jiān)測實驗時，借助串聯(lián)的光纖光柵模板實現(xiàn)實時監(jiān)測，改變了傳感器的原有形狀將其尺寸設置為40mm×10mm，不僅有效的提高了傳感設備對電氣電纜形狀的適應能力，同時還有效的提高了其精準度，其測溫范圍擴大至-30℃～200攝氏度，如某電力電網(wǎng)由于局部絕緣設備出現(xiàn)問題，致使局部電纜極速升溫，燃點超過絕緣設備的承受值，引發(fā)火災，造成嚴重的經濟損失，如果應用分布式光纖傳感技術對電力電纜進行實時遠程監(jiān)控，設置相應的預警系統(tǒng)，總結以往工作經驗在問題多發(fā)區(qū)，配備相應的消防設備，以便在接到預警信號時及時斷開連接，以最快的速度到達事故地進行針對性處理，將損失降到最低。隨著時代的發(fā)展，光纖光柵技術也得到了一定的優(yōu)化，2008年韓國人Kwang Yong Song提出了動態(tài)光纖光柵技術，進一步提高了其精確度，當前被多數(shù)人應用于電力電纜檢測中[2]。

布里淵傳感器在電力電纜監(jiān)測中的應用也較為廣泛，其優(yōu)點在于遠距離監(jiān)測，空間分辨率較高。隨著時代的發(fā)展，人們不斷對該傳感進行改進，當前其空間分辨率已經精準到厘米，精準度較高，而且該傳感器能同時對溫度和應力兩項內容進行監(jiān)控，雖然其精準度較高但由于該項技術還不夠成熟成本較高，因此還未普及，當前人們多用布里淵傳感器監(jiān)測海底光纜。像當前人們多借用OTDR技術對海底電力電纜進行監(jiān)測，對于海底電纜來講多會受到人為因素的破壞，如捕魚或船舶拋錨都會對海底電纜產生影響，航道和海峽地區(qū)尤其是海上交通要道，其海底電纜經常會出現(xiàn)故障，多數(shù)情況下人們難以確定海底電纜故障的準確位置，加大維修人員的工作難度和工作量，同時也會加重經濟負擔，運用布里淵傳感器對其進行精準定位，便于后續(xù)維修工作順利進行，有效提高工作效率和工作質量。在布里淵傳感技術的基礎上人們設計了布里淵光時域分析儀，在保證其精準定位的前提下擴大了其傳播距離，當前其傳感距離高達100km，空間定位也有了很大的提高。

拉曼傳感器也是較為常見的電力電纜監(jiān)測裝置，該傳感器最大的優(yōu)點便是全方位監(jiān)測，人們借助該傳感技術能對整個電力電纜系統(tǒng)進行全方位監(jiān)測，其分辨率較高，近年來受人們歡迎[3]。當前已被廣泛的應用于高壓、地下及海底電纜監(jiān)測中，但在實際使用時受制距離無法實現(xiàn)遠距離監(jiān)測，眾所周知我國國土遼闊，偏遠地區(qū)電纜分布范圍較廣且布局較為復雜，由于缺乏嚴格的管控機構人們忽視了電纜的監(jiān)測，但某電力企業(yè)在對偏遠地域進行電纜監(jiān)測時，

選用拉曼傳感器進行遠距離監(jiān)控，殊不知其該傳感技術其最遠監(jiān)控距離僅為6km，以至于監(jiān)控不到位，電纜起火，由于距離較遠，補救無法及時到位，造成大范圍電纜損毀，不僅影響人們正常的工作和生活，同時也造成嚴重的經濟損失。因此，根據(jù)實際情況選擇最佳的傳感設備，以便最大程度的發(fā)揮其價值，實現(xiàn)精準監(jiān)測，有效節(jié)省人力、物力和財力，推動社會良性運轉。

三.結語

總而言之，隨著科學技術的進步，分布式光纖傳感技術在近幾年有了很大的改進，并廣泛的應用于電力電纜監(jiān)測中，加大對傳感技術的研究，根據(jù)電力電纜監(jiān)測的實際需求，選擇經濟適用的傳感技術，以便最大程度的發(fā)揮傳感技術的價值，優(yōu)化電力電纜監(jiān)測工作，提高監(jiān)測水平，進而推動電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]鄧紀倫， 翁志輝， 金智群. 基于分布式光纖傳感技術的電纜隧道安全狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 自動化與信息工程， 2015， 36（5）：24-28.

[2]段紹輝， 田杰， 周正仙，等. 分布式光纖傳感技術在電力電纜監(jiān)測的應用[J]. 激光雜志， 2014（3）：47-48.

[3]顧勝堅， 江友華. 基于分布式光纖的電力電纜健康狀態(tài)監(jiān)測與可視化技術研究[J]. 儀表技術， 2017（1）：1-4.