分布式光纤温度监测预警系统

电缆测温

随着现代工业的发展和城市化水平的提高,电力电缆使用的广泛、安全、方便、环保的作用越来越受到人们的重视。由于电力电缆多敷设环境隐蔽,距离较长,运行中绝缘隐患不容易发现,从而发展为故障或事故。因此应加强电力电缆在运行中的实时监测,及时判断电缆的运行状况有效预诊断告警,防止故障性灾难的发生,联合使用分布式光纤测温装置,快速定位故障点,减少设备停运时间,降低维护成本、减少经济损失。
近年来,传感器、计算机技术、光纤及新的测量技术的快速发展,为实现在线监测创造了良好的条件。从而对电力设备状态监测与诊断、电力设备故障监测与诊断、电力设备定期维修、电力设备寿命评估及电力设备寿命管理起到了不可估量的作用。

分布式光纤测温装置的原理

分布式光纤测温技术可以解决电缆数量多、距离长,快速、准确判定故障点的问题。
分布式光纤测温的原理是依据后向拉曼散射效应。激光脉冲与光纤分子相互作用,发生散射,光纤受外部温度影响使光纤中散射光发生变化,提供了温度的绝对指示,利用这一原理可以实现对沿光纤温度场的分布式测量。系统内置一个激光脉冲光源,以一定的频率产生窄脉冲散光,比光源波长长的光称为斯托克斯光,比光源波长短的光称为反斯托克斯光。其中反斯托克斯光对温度敏感,当光缆温度升高时它的强度会变大,而斯托克斯光对温度不敏感,分布式光纤测温预警系统利用这两种光强度的比值,可以准确计算沿光缆温度场的绝对温度,实现分布式测量。通过检测返回光的时间,可以确定在光缆上对应的位置。

 

分布式光纤测温系统的特点

与传统的传感器相比较,分布式光纤测温预警系统具有以下优势:

(1)抗电磁干扰,在高电磁环境中可以正常工作:光纤本身是由石英材料组成的,完全与电绝缘;同时光纤传感器的信号是以光纤为载体,本征安全,不受任何外界电磁环境的干扰。

(2)抗震防爆:探测光缆采用先进的安装、固定和保护方式,在强震动环境下也不会导致其受到撞伤、磨损等机械破坏,另外也不会影响光缆本身特性及监测的准确性。

(3)灵敏度高,测量精度高:理论上大多数光纤传感器的灵敏度和测量精度都优于一般的传感器,因此在粉尘弥漫的恶劣工作环境中仍然可以进行准确测量。

(4)系统简单:分布式光纤测温系统只要将沿测量路径敷设的光纤接到主机上就可以了,系统简单,安装维护方便。

(5)本征防雷:雷电经常破坏大量的电测传感器。光纤传感器由于完全的电绝缘,本身不通电,可以抵抗高电压和强电流的冲击。

(6)测量距离远,适于远程监控:光纤的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小,在无需中继的情况下,可以实现几十公里的远程监测。

3D之家(7)寿命长,成本低:光纤材料一般皆为石英玻璃,其具有不腐蚀、耐火、耐水及寿命长的特性,使用光纤传感器可以大大降低整个工程的运营成本。

电缆沟、电缆隧道或桥架均可以安装一路分布式光纤测温系统,若按每米设置一个测温点,则可以将故障点控制在一米的范围内,当电缆出现隐患或故障后,大大提高了运行人员查线的效率,为检修及时恢复供电赢得了时间。

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