在電力傳輸過(guò)程中, 經(jīng)常會(huì )發(fā)生一些故障, 如傳輸電纜老化或者電纜過(guò)熱引起的燃燒等。因此, 電力傳輸過(guò)程中經(jīng)常運用檢測傳感器測量電纜溫度。而電網(wǎng)測溫系統采用熱敏電阻、溫感電纜、紅外監測和分布式光纖等技術(shù)來(lái)完成溫度的測量, 使得工作人員了解電纜燃燒問(wèn)題產(chǎn)生的原因, 提高了解決故障的效率。在以往的電纜溫度監測工作中, 感溫電纜測量技術(shù)只能對電纜高溫的地方進(jìn)行報警, 此項技術(shù)保溫溫度范圍較大, 無(wú)法明確電纜的實(shí)際溫度, 因此時(shí)常出現檢測誤差。紅外線(xiàn)測溫儀技術(shù)可準確得知電纜實(shí)際溫度, 并且還可進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)觀(guān)測, 但是, 由于建立紅外測溫系統的成本較高, 且實(shí)際測量范圍較小, 不適合大規模的應用在電網(wǎng)監測中。熱敏電阻測溫技術(shù)可獲取電纜溫度的數值, 其缺點(diǎn)是易出現故障, 具體鋪設十分困難, 而且增加了后期保養費用。分布式光纖傳感技術(shù)應用在電網(wǎng)中, 可快速的傳遞信息, 能測量電網(wǎng)環(huán)境的運行信息, 且此項技術(shù)建設成本較低, 在一定范圍內使用一根光纖進(jìn)行溫度監控即可, 可提供連續和長(cháng)距離的檢測溫度數據, 溫度獲取數值的準確程度較高, 完全可進(jìn)行遠程監控管理。利用光纖傳感器的特點(diǎn), 可快速了解不同溫度區域所在的物理位置, 并且利用顯著(zhù)的曲線(xiàn)圖來(lái)顯示電纜沿線(xiàn)的溫度值, 非常適用于電網(wǎng)監控建設。

目前, 在電力傳輸檢測工作中, 運用了光纖傳感技術(shù), 將光波作為信息的載體, 光纖的主要任務(wù)是信息傳輸, 但是在實(shí)際工作中可實(shí)時(shí)獲得外界的信息, 在很大程度上提高了傳輸信息的工作效率和準確程度。光纖傳感技術(shù)由光源、光導纖維、感光元件、調制元件以及信號處理元件等組成。在檢測工作中, 光源的工作是將光線(xiàn)運用光纖進(jìn)行傳輸, 輸送到光感元件上獲取相關(guān)信息, 由調制元件處理參數信息等, 最后由處理器獲取電網(wǎng)運行數據和參數。

在現階段電網(wǎng)檢測系統建設過(guò)程中, 確保檢測準確性的核心元件是光纖傳感器。工作人員可按照光纖傳感器的功能進(jìn)行選擇, 按照光波參數和測量對象進(jìn)行分類(lèi)。從功能角度進(jìn)行分類(lèi), 光纖傳感器可分為功能類(lèi)型、非功能類(lèi)型以及拾光類(lèi)型傳感器。其中, 功能型傳感器中感光元件的光纖, 在傳輸光波的過(guò)程中會(huì )進(jìn)行調制工作, 將信息傳輸到調制元件后, 光波會(huì )進(jìn)行調解工作, 從而獲得溫度準確測量數值。非功能型傳感器是運用非光纖敏感元件監督電力傳輸過(guò)程, 其中, 光纖的工作是信息傳輸。拾光型光纖傳感器大多是將光纖作為檢測探頭, 接收由被測對象輻射的光或被其反射、散射的光, 獲得電纜溫度等相應信息。根據調查研究發(fā)現所調制的光波參數不同, 在目前電纜檢測中使用的光纖傳感器有相位調制光纖傳感器、強度調制光纖傳感器以及頻率調制光纖傳感器等。按照測量對象進(jìn)行區分, 在實(shí)際檢測中光纖傳感器可分為光纖電流傳感器、光纖濃度傳感器以及光纖溫度傳感器等。

光纖傳感系統主要是為了測量電纜的實(shí)際溫度, 運用拉曼散熱原理進(jìn)行測量工作。在實(shí)際安裝過(guò)程中, 工作人員大多會(huì )將測溫光纖放置在電纜表面進(jìn)行施工, 傳感器可根據外部溫度的變化和電纜本身溫度變化程度通過(guò)對比差異值獲得電纜實(shí)際溫度。并且以此項數據計算電網(wǎng)運行過(guò)程中電流是否符合電纜表面溫度之間的關(guān)系。拉曼散射原理是陽(yáng)光的射入光線(xiàn)和介質(zhì)發(fā)生碰撞時(shí)會(huì )吸收或者放出光子, 這期間短波會(huì )伴隨著(zhù)電纜溫度的變化而改變, 光纖傳感技術(shù)運用了光波強度這一特性進(jìn)行測量, 從而找出電纜存在的問(wèn)題。

以往的電力設備在管理方面大多采用視頻監控設備, 定期組織維護人員進(jìn)行檢查整改, 以提高管理檢測的質(zhì)量, 最大程度上避免電力在傳輸的過(guò)程出現問(wèn)題。但實(shí)際攝影監控系統往往存在一定的監控盲區, 無(wú)法全面監控電網(wǎng)運行過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題。在實(shí)際監控中加入光纖傳感器能很好地解決這一問(wèn)題, 光纖傳感器可作用于電力設備周?chē)膲毫驼駝?dòng)來(lái)完成監督工作, 并且運用計算機系統分析獲得的監控數據, 以此得出結論來(lái)確定電力傳輸過(guò)程中是否存在問(wèn)題。大部分光纖傳感器應用在值班人員較少, 且維護工作較困難的區域, 以提高檢測工作的準確程度和智能程度, 提高維修人員處理故障的效率。

輸電線(xiàn)路是電力傳輸中較為重要的工作環(huán)節, 輸電線(xiàn)路的完整程度直接影響到整體電網(wǎng)的運行速度, 在實(shí)際運輸過(guò)程中, 外界因素的影響使得運輸線(xiàn)路中斷, 無(wú)法進(jìn)行傳輸工作, 進(jìn)一步造成輸電系統大面積停電等情況, 嚴重影響了人們的正常生活。目前影響輸電過(guò)程安全的因素包括不法分子為了自身利益盜竊線(xiàn)路、工程施工、雷雨電擊等。電網(wǎng)管理企業(yè)大多采用全程監督管理手段, 遇到問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行修復工作, 但是這種監管手段缺少預防措施。在當前電網(wǎng)建設中, 運用光纖傳感技術(shù)可完全掌控輸電線(xiàn)路運行情況, 可避免突發(fā)故障影響到居民用電, 提高了修復工作的效率。光纖傳感器監控在一定程度上避免了遠程監控帶來(lái)維修時(shí)間過(guò)長(cháng)的問(wèn)題。光纖傳感器大多伴隨輸電線(xiàn)路進(jìn)行鋪設, 傳感器能檢測到輸電線(xiàn)路上可能出現的意外因素, 對于擾動(dòng)位置進(jìn)行提前判斷和預警, 方便維修人員及時(shí)發(fā)現問(wèn)題和整改問(wèn)題, 提高了維修人員工作效率和監管力度。

在實(shí)際工作中, 輸電網(wǎng)絡(luò )管理經(jīng)常出現電纜和變壓器溫度過(guò)高的故障。電纜等高壓設備運行環(huán)境大多是磁場(chǎng)強烈或電廠(chǎng)強烈的地方, 以往的溫感電阻傳感器無(wú)法在強電廠(chǎng)或強磁場(chǎng)的環(huán)境下使用, 因此很難監測電纜運行溫度。而光纖傳感器在使用過(guò)程中不受強電廠(chǎng)和強磁場(chǎng)的干擾, 可實(shí)現分段位式監測, 并且可實(shí)現電纜信息的實(shí)時(shí)監測和信息傳輸等功能, 提高了電纜監控的質(zhì)量。光纖傳感器可應用于地下電纜、配電裝置以及發(fā)電廠(chǎng)的檢測系統, 擴大了管理工作的監控范圍。

光纖傳感技術(shù)廣泛應用于當前的電力傳輸系統檢測中, 光線(xiàn)傳感技術(shù)可避免強力電磁干擾和溫度的影響, 可借助網(wǎng)絡(luò )實(shí)現監控數據的傳輸分析, 提高了維護人員的管理效率, 在未來(lái)電網(wǎng)建設中具有較強的應用優(yōu)點(diǎn)。分布式光纖傳感技術(shù)可運用一根光纜進(jìn)行溫度檢測和信號傳輸工作, 運用光纖拉曼散射效應實(shí)現對溫度的檢測。本文主要講述了光纖傳感器在電纜測溫中的使用原理和應用, 光纖傳感器具有較高的可靠性和穩定性, 可實(shí)時(shí)檢測電纜溫度的變化, 對電纜溫度過(guò)熱作出預警, 方便技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現故障, 并及時(shí)處理, 避免了災害的發(fā)生, 對電力系統的正常運行具有重大意義。