光纤传感技术在电力电缆中的研究进展

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1、韶圈回中文核心期刊光纤传感技术在电力电缆中的研究进展余鹏1，段绍辉1，周正仙z一，田杰1，刘小燕：(1．深i／ll供电局有限公司，广东深圳518000；2．上海华魏光纤传感技术有限公司，上海201103；3．上海理工大学光电信息与计算机工程学院。上海200093)摘要：综述了几种新型光纤技术，通过改变光纤材料，采用新型光强度技术方案和解调技术对现有的光纤传感技术进行改进，提高了光纤传感器的分辨率、精度和传输距离等特性，使光纤传感技术在电力电缆中有更好的发展前景。关键词：光纤光学；电力电缆；光纤光栅；喇曼；布里渊中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002—5

2、561(2013)11-0042．03ResearchandprogressofopticalfibersensingtechnologyinthepowercableYUPen91，DUANShao-huil，ZHOUZheng-xian2，一，TIANJiel，LIUXiao-yan2(1．ShenzhenPowerSupplyCo．，Ltd，ShenzhenGuangdong518000，China；2．SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforSciencea

3、ndTechnology，Shanghai200093，China；3．ShanghaiBoomFiberSensingTechnologyCo．，Ltd，Shanghai20103，China)Abstract：Thispaperdescribesseveralnewtechnologiestopromotethecharacteristicsofexistingfiberopticsensingtechnologysuchasresolution，accuracy，transmissiondistanceandSOon．Bychangingthefibermate

4、—rial，usingthenewtechnologyprogramsofthelightintensity，adoptingthedemodulationtechniquesandothermethods．Hence，thefiberopticsensingtechnologyinthepowercableshavebetterprospectsfordevelopment．Keywords：fiberoptics；powercalbe；fibergrating；Raman；Brillouin0引言在对电力行业进行加大和改造的过程中．电力电缆的应用非常广泛。电力电缆

5、的表面温度反映了电缆的运行情况和电缆系统的实际运行负荷．异常情况的发生也和电缆系统的温度密不可分【1．2】。由于沿途的敷设环境、土壤热阻和临近热源等散热条件差异会导致线路局部绝缘过热而发生电一热击穿．另外。电力电缆或附件介质中局部缺陷、绝缘击穿和意外火灾等都会使得电力电缆表面温度出现异常。因此，电力电缆的温度监测成为现今的重点研究课题。由于电缆的生产质量、运行单位调度水平以及目前大部分电缆监测装置等因素．我国的电缆平均故障高于欧美等国家【3胡。研究出有效的电力电缆温度监测系统．就可以及时采取措施．防止事故的发生。本文主要综述了几种新型收稿日期：2013—06—26。作

6、者简介：余鹏(1981一)，男，工程师，主要研究方向为电力电缆。⑩．圮窥镭致书2013年第11期技术，从封装结构、解调技术和光源特性等方面对现有的光纤传感技术进行改进，以此使得光纤传感技术在电力电缆中有更好的发展前景。1几种光纤测温技术在电力电缆应用中的研究及进展1．1光纤光栅传感器光纤光栅监测系统虽然具有测量精度高、动态响应好和抗干扰能力强等优点．但是由于它是小点式的测量，因而测量结果局限于几个关键点。所以对于光纤光栅的研究重点放在能够对电缆进行实时和分布式的测量[63．针对这一问题．2011年．武汉理工大学提出在一根光纤线路上串接多个光纤光栅传感器模块．模块之间采

7、用波分复用技术．能实时监测整条电力电缆线路的温度．并对该光纤光栅传感器的封装结构进行优鼯圈俯化，使其形状改变为薄条状，尺寸为40mmxlomm。这样的设计可以避免电缆微弯时对传感器的影响．进一步提高测量的线性度．克服外界应力场。这套光纤光栅已经用于电力电缆中．其性能指标为分辨率0．1℃．精确度达到±0．5cC。测温范围可达一30qC。200。Ci7～01。在传统的布里渊时域传感系统中．为了提高空间分辨率．通常会减小抽运光脉冲宽度，可是当脉冲宽度小于声子寿命时．布里渊的有效作用时间减少，使得测量精度不高。虽然也采用了一些技术，如暗脉冲、脉冲预抽运、双脉