分布式光纤测温技术的发展现状及其在电力领域中的应用

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分布式光纤测温技术的发展现状及其在电力领域中的应用

作者：周琦乐坚浩刘佳诞

来源：《科协论坛·下半月》2012年第11期

摘要：首先综述分布式光纤测温系统在国内外的发展现状，并阐述基于拉曼散射测温系统的基本原理，重点介绍分布式光纤测温系统在电力领域的应用，并以实例证明分布式光纤测温系统是电缆运行状态监测的有效手段。

关键词：分布式光纤测温拉曼散射温度监测电力电缆

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-020-03

1 引言

电力电缆作为电力系统输电载体，其运行状态直接关系到电网的安全和稳定。近年来，随着电力电缆输送负荷需求的持续增加，再加上建设、改造工期过分紧张，给电缆安全运行埋下了隐患，电缆击穿和火灾的事件不断发生。为了确保电缆运行在最佳和最安全的状态，亟需有效的在线监测手段，其中在线温度监测就是一种极为有效的方法，可以发现潜在异常点，实现故障早期预警，防止和杜绝电力事故发生。

传统的测温方法是将点式感温元件如热电偶装在电力电缆的重要部位进行测温，此方法只能对电缆系统局部位置进行测温，无法对整条电缆线路实现温度在线监测。而分布式光纤测温系统能够实现多点、在线的分布式测量，其中光纤既作为传感元件感知温度信息又作为信息载体传输温度信息，具有抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、本征安全、传输距离远、高带宽、高温度分辨率、高空间分辨率、定位精准等优点，有效地实现电力电缆全线温度在线监测，实时监测电缆的温度信息，及时发现和定位温度异常点，并输出报警信息，提高了电缆的运行安全性和可靠性。

目前，分布式光纤测温技术主要采用两种基于拉曼散射的温度传感技术：（1）基于拉曼光时域反射技术的分布式光纤传感技术；（2）基于拉曼光频域分析技术的分布式光纤传感技术。

在国外，80年代末由英国YORK公司研制成功了DTS-1，DTS-2型分布式光纤温度传感器，该系统能在2km的光纤上实现7.5m的空间分辨率，1℃的温度分辨率。90年代中后期该

公司又推出了中短距离的DTS-80型分布式光纤温度传感器。90年代初，日本藤仓公司研制成DFS-1000分布式光纤温度传感器系统，其在2km的光纤上实现了空间分辨率3.5m，温度分辨率3℃的传感测量。