謝麗平

（廣東順德電力設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 佛山 528300）

0 引言

在當(dāng)前我國電力行業(yè)中，電力新能源是一種較為先進(jìn)和新興的能源，在對其使用的過程中需要借助到一定的傳感器從而有效對該資源進(jìn)行利用。其中光纖傳感器就是一種良好的傳感器，其能夠憑借自身的功能來實(shí)現(xiàn)電纜載流量的優(yōu)化配置，同時(shí)也能夠?yàn)檎w電纜構(gòu)建完善的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。但是在實(shí)際的使用過程中還需要相關(guān)工作人員對其進(jìn)行一定的管理，以此來達(dá)到其最優(yōu)的效果。本文也就側(cè)重于對當(dāng)前光纖傳感器應(yīng)用于電力新能源中的路徑進(jìn)行探討和分析，希望能夠幫助到有需要的人。

1 光纖傳感器概述

1.1 基本原理

在闡述對應(yīng)的應(yīng)用策略之前首先需要對光纖傳感器進(jìn)行了解和掌握，首先講述的內(nèi)容就是其工作的原理。在光纖傳感器實(shí)際的工作過程中，其主要是由于光源經(jīng)過光纖直接送入到調(diào)制區(qū)域，從而在外界被測參數(shù)和調(diào)制機(jī)構(gòu)之間搭建有效的光作用，基于兩者的調(diào)制信息來有效對其進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用。如圖1所示。目前我國常見的光纖傳感器可以分為兩種形式，一種是傳感型而另一種則是傳光型。

圖1 光纖傳感技術(shù)工作原理

1.2 優(yōu)勢

光纖傳感器在實(shí)際的應(yīng)用過程中主要是通過光傳輸網(wǎng)的方式來對進(jìn)入到內(nèi)部的光源進(jìn)行傳輸，通過有效地傳輸來達(dá)到數(shù)據(jù)傳遞的效果，并且在整體的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中可以保證網(wǎng)絡(luò)寬帶能夠得到正常的擴(kuò)展。

首先第一個(gè)優(yōu)勢就是光纖傳感器自身具備較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，將傳感器作用于當(dāng)前的電力新能源中主要一個(gè)最為明顯的缺點(diǎn)就是容易收到外界較強(qiáng)的電磁干擾，在電磁干擾的作用之下大部分傳感器會(huì)失效并且產(chǎn)生混亂數(shù)據(jù)[1]。但是使用光纖傳感器可以有效防止此類情況的發(fā)生，在實(shí)際的作用過程中可以對外界的電磁干擾進(jìn)行阻擋，從而正確地對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和操作。并且同時(shí)因?yàn)樵趯?shí)際的運(yùn)行過程中光纖傳感器不會(huì)受到外界電磁干擾，因此其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都能夠保證完整，同時(shí)也能夠保證運(yùn)輸數(shù)據(jù)的效率。除此之外，在使用光纖傳感器對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和傳輸時(shí)也不會(huì)受到外界電磁的干擾，能夠?qū)⑵渥饔糜谝恍└邏簭?qiáng)磁的特殊環(huán)境中進(jìn)行工作，對于部分特殊地區(qū)來說使用光纖傳感器則是能夠有效地發(fā)揮其自身的作用，因此將光纖傳感器作用于一些特殊地區(qū)可以有效保證整體電力能夠正常運(yùn)行。

其次第二點(diǎn)就是由于光纖傳感器自身體積較小，因此在實(shí)際的使用過程中不會(huì)占據(jù)過多的面積從而影響了其他對應(yīng)設(shè)備的安裝以及存放。并且由于其自身體積較小，因此不會(huì)出現(xiàn)多余的結(jié)構(gòu)，將其作用于調(diào)制解調(diào)上能夠獲得良好的效果，一般來說，當(dāng)光波遇到對應(yīng)的光纖傳感器時(shí)信號(hào)能夠通過裝置有效返回，因此整體產(chǎn)生的能耗較小，相比較于其他對應(yīng)的裝置來說基本上可以說不存在能耗。并且同時(shí)由于光纖外徑在運(yùn)行過程中數(shù)量級(jí)為幾百微米，因此基本上所有的檢測裝置在對光纖進(jìn)行檢測時(shí)都無法有效對其進(jìn)行檢測，正是因?yàn)檫@樣的原因，光纖傳感器在進(jìn)行傳感作業(yè)時(shí)所具備的傳遞效率和傳遞質(zhì)量都是其他傳感器比不了的，在光纖傳感器的良好作用之下，整體信息的處理效果都可以得到有效加強(qiáng)。

最后一點(diǎn)就是光纖傳感器自身的耐腐蝕性能非常優(yōu)良，一般來說，傳感器的工作環(huán)境相對來說比較差，在長時(shí)間的工作之下容易出現(xiàn)腐蝕的情況，若是傳感器受到了腐蝕和破壞，那么對應(yīng)的傳遞質(zhì)量和效率都會(huì)大打折扣。但是光纖傳感器自身的耐腐蝕性能優(yōu)良，因?yàn)槠渥陨淼耐鈱咏Y(jié)構(gòu)就是由高分子材料組成，因此即便在環(huán)境酸堿度較高的環(huán)境中長時(shí)間工作也不會(huì)產(chǎn)生腐蝕的情況，再加上光纖傳感器自身本就擁有較強(qiáng)的性能和強(qiáng)度，因此也不會(huì)受到其他設(shè)備的干擾和影響從而造成自身設(shè)備的損壞和破壞[2]。光纖傳感器的性能也就代表了其自身可以長時(shí)間進(jìn)行工作，并且不容易受到腐蝕和破壞，因此后期對其的運(yùn)維成本相對來說也較低，同時(shí)相關(guān)單位和企業(yè)也可以對該設(shè)備進(jìn)行重復(fù)利用，以此來有效對經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行控制。

2 光纖傳感器在電力新能源中的應(yīng)用

2.1 測溫的應(yīng)用

首先就是光纖傳感器的測溫應(yīng)用，在電力新能源之中測溫是一件非常重要的事情，采取光纖傳感器可以有效幫助其進(jìn)行測溫。這是因?yàn)楣饫w傳感器自身的寬帶高以及抗干擾能力強(qiáng)，因此在實(shí)際的測溫過程中即便發(fā)生了問題也不會(huì)對整體造成損耗，并且同時(shí)也可以及時(shí)對問題進(jìn)行檢查從而制定針對性的策略來對其進(jìn)行解決。

在實(shí)際的應(yīng)用過程中包含了以下幾個(gè)步驟。首先第一點(diǎn)就是能夠借助光纖傳感器對電力電纜表面溫度以及電纜密集區(qū)溫度進(jìn)行監(jiān)測。由于在長時(shí)間的電纜使用過程中會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱情況，若是無法對溫度進(jìn)行測量那么一旦出現(xiàn)了高溫就容易造成燃燒等情況，從而極大地對整體造成影響和破壞。要想有效地開展對應(yīng)的測溫工作，工作人員首先需要將溫度測量光纖放置于電纜表面，通過緊密貼合的方式可以及時(shí)對電纜表面的溫度系數(shù)進(jìn)行收集，并且利用曲線形式來表達(dá)電纜此時(shí)的負(fù)荷電流，通過對負(fù)荷電流的計(jì)算以及表面溫度系數(shù)的計(jì)算就可以得出兩者之間的關(guān)系式，通過關(guān)系式就可以有效掌握電纜在實(shí)際運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的負(fù)荷可能帶來的溫度系數(shù)，之后就可以有效地對溫度進(jìn)行控制防止出現(xiàn)高溫燃燒的情況。

其次第二點(diǎn)就是在實(shí)際的檢測過程中可以利用光纖傳感器來對高壓配電裝置內(nèi)容容易發(fā)熱的部位進(jìn)行檢測和監(jiān)控，一般來說，在高壓配電裝置之中若是存在問題和故障那么也極有可能會(huì)提高溫度，溫度過高那么同樣容易產(chǎn)生燃燒的情況，解決的辦法就是可以通過光纖傳感器來對容易產(chǎn)生高溫的部位進(jìn)行檢測[3]。在當(dāng)前高壓配電裝置中，開關(guān)柜電纜接頭以及動(dòng)靜觸頭等設(shè)備進(jìn)行連接的時(shí)候容易出現(xiàn)接觸不良的情況，若是在接觸不良的情況下進(jìn)行配電，那么整體的電阻數(shù)值就會(huì)偏高，功率數(shù)值也會(huì)逐漸提升，在這樣長時(shí)間的工作情況之下接頭就會(huì)持續(xù)發(fā)熱，最終導(dǎo)致接觸面氧化，進(jìn)一步造成整體的電阻值提高，從而形成了一個(gè)惡性循環(huán)。若是能夠?qū)⒐饫w傳感器放置于此類設(shè)備之上對其進(jìn)行檢測那么就可以極大程度上減少發(fā)生此類事件的概率，因?yàn)楣饫w傳感器能夠?qū)崟r(shí)對溫度進(jìn)行檢查，若是在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了異常溫度那么就會(huì)及時(shí)反饋到相關(guān)工作人員從而對其進(jìn)行檢查和修復(fù)。并且同時(shí)也是降低了設(shè)備出現(xiàn)損壞的幾率，從一定程度上降低了設(shè)備后期的運(yùn)維成本。

2.2 測功率應(yīng)用

光纖傳感器除了能夠達(dá)到測溫的效果還能夠達(dá)到測功率的效果，在當(dāng)前的電力新能源系統(tǒng)之中電功率傳感器也是重要的一個(gè)組成部分，但是在傳統(tǒng)的使用過程中電功率傳感器容易受到外界因素影響從而無法有效發(fā)揮自身的作用和效果，但是若是能夠有效結(jié)合光纖傳感器來進(jìn)行工作那么可以從一定程度上解決此類事件發(fā)生的幾率。電功率設(shè)備主要的工作內(nèi)容就是對電力系統(tǒng)中的各個(gè)能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及對電量的傳導(dǎo)，由于光纖傳感器自身的體積較小，并且同時(shí)還具備了良好的抗干擾和組網(wǎng)能力，因此將其作用于電功率傳感器中能夠有效提高其工作的效率和質(zhì)量。目前已有部分地區(qū)將光纖傳感器實(shí)際作用于電功率傳感器中，通過該設(shè)備的應(yīng)用，數(shù)據(jù)監(jiān)測的質(zhì)量能夠得到有效提高，并且在實(shí)際監(jiān)測的過程中還能夠做到對溫度的控制，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性得到有效提高。

2.3 監(jiān)測的應(yīng)用

在一套完整的電力系統(tǒng)中通常具備了較多種類和數(shù)量的光纜，并且針對于部分特殊的地區(qū)來說由于其自身天氣氣候的影響，相關(guān)工作人員需要提高對光纜的監(jiān)測次數(shù)以及監(jiān)測質(zhì)量，以此來確保光纜能夠正常運(yùn)行，從而為系統(tǒng)提供正確和實(shí)時(shí)有效的信息數(shù)據(jù)[4]。傳統(tǒng)監(jiān)測過程中需要花費(fèi)較多人力和精力來對其進(jìn)行監(jiān)測，但是如今可以通過光纖傳感器來配合進(jìn)行檢查，在實(shí)際的使用過程中借助了光時(shí)域反射來對光纜進(jìn)行集中的監(jiān)測，通過這樣的方法能夠有效減少人力和精力的消耗，并且同時(shí)監(jiān)測的效率和質(zhì)量進(jìn)一步提高。但是在實(shí)際運(yùn)行中可能會(huì)受到瑞利散射光問題的影響，針對這一問題進(jìn)行有效解決能夠更進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測的質(zhì)量和效率。

3 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前的電力行業(yè)中，光纖傳感器作為一種較為良好和先進(jìn)的設(shè)備得到了廣泛地應(yīng)用，通過該設(shè)備與電力新能源地結(jié)合能夠有效提高整體電力系統(tǒng)的質(zhì)量。但是在未來地發(fā)展過程中還需要對此類技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步地優(yōu)化和提升，以此來進(jìn)一步推動(dòng)整體地發(fā)展和進(jìn)步。