直埋或穿管敷設類(lèi)型的高壓電纜通常直接埋在地下，除了自身制造質(zhì)量或地下腐蝕外，造成高壓電纜損傷的重要因素是人為的機械外力破壞。由于部分施工單位電力設施保護意識淡薄、無(wú)組織野蠻
施工，經(jīng)常會(huì )發(fā)生頂管機、打樁機、破碎機等大型施工機械破壞高壓電纜本體，使電纜本體產(chǎn)生不同程度的損傷，重則引起線(xiàn)路跳閘。據統計，南方電網(wǎng)有限責任公司在 2006—2016 年間高壓電纜
本體發(fā)生故障 75 起，主要原因為施工引起的外力破壞，占比高達 70. 67%，為本體故障主因; 其次為產(chǎn)品質(zhì)量原因和施工安裝不當導致， 分別為12%和 6. 7%。

目前對于高壓電纜線(xiàn)行施工的監管，運維單位主要采取人工不定期巡視、發(fā)放宣傳材料、簽訂安全交底協(xié)議等方式，而巡視人員每月需完成規定的巡視和消缺工作，導致存在巡視周期的盲區，無(wú)法實(shí)現外破隱患預警，因此，傳統運維方式并不能達到預期的效果，野蠻施工依然很多。某些施工地安裝簡(jiǎn)易視頻監控裝置，一定程度上加強了施工現場(chǎng)的實(shí)時(shí)監管，但這種方式只能實(shí)現固定施工點(diǎn)有限范圍的監視，且野外采取太陽(yáng)能+蓄電池的供電方式，受天氣因素的影響較大，大多數情況需人工主動(dòng)發(fā)現外破隱患信息進(jìn)行預警，存在一定的局限性。
因此，本文設計并應用一種基于分布式光纖振動(dòng)傳感的高壓電纜防外破監測預警系統，該系統無(wú)需在管線(xiàn)沿途安裝其他設備，利用與高壓電纜同溝敷設光纖的振動(dòng)信號，智能識別高壓電纜全線(xiàn)的機
械外破類(lèi)型，并主動(dòng)發(fā)送預警信息。

光纖既是傳感器又是傳輸通道。與傳統電學(xué)傳感器相比，光纖傳感器具有測量精度高、抗電磁干擾強、材質(zhì)輕便、通道安全性好、測量距離遠、連續分布式測量等優(yōu)點(diǎn)。將探測光纖埋設或敷設在被監測結構中，通過(guò)光信號獲得該結構體的溫度、應力、應變等多種物理信息，從而實(shí)現異常狀況的實(shí)時(shí)監測。

電纜分布式光纖監測高壓電纜防外破監測預警模式

整個(gè)系統由分布式光纖振動(dòng)傳感監測主機、解析主機以及防外破監測系統平臺組成，主機設備全部安裝在變電站通信室的同一屏柜內。監測主機利用管道內已鋪設含通信業(yè)務(wù)光纜內的 1 芯空余單模光纖，即可實(shí)現同溝敷設高壓電纜沿線(xiàn)外破隱患的全天候監測，不需再重新敷設1條多模光纖用于傳輸和傳感振動(dòng)信號。

電纜分布式光纖監測特點(diǎn)

①線(xiàn)路沿途免安裝，取通信光纜中的 1 芯空余光纖作為傳感和傳輸通道接入監測主機;

②全線(xiàn)施工無(wú)盲點(diǎn)，實(shí)現全線(xiàn)高壓電纜的外力破壞監測;

③系統架構簡(jiǎn)單，僅需在變電站通信室內安裝監測主機和解析主機，無(wú)需在線(xiàn)路上安裝任何額外的傳感器;

④完善的預警體系，光纜附近有正在作業(yè)的大型機械時(shí)，系統即發(fā)出預警，并根據不同閾值設定區分告警級別，若大型機械在光纜附近行進(jìn)或與光纜路由短時(shí)相交，系統僅進(jìn)行外破隱患事件記錄，而不發(fā)出預警短信; ⑤可識別破碎機、挖掘機、頂管機、勘探機、打樁機、手持機械 ( 風(fēng)鎬等) 及井下穿管作業(yè)的振動(dòng)信號，大型施工機械行進(jìn)與作業(yè)信號可被精準區分。