高壓及電纜設(shè)備光纖測(cè)溫系統(tǒng)

為探討分布式光纖測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用于高壓電纜溫度監(jiān)測(cè)的前景,簡(jiǎn)要介紹了該技術(shù)的基本原理和特點(diǎn),并舉例分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在南京地區(qū)電纜隧道環(huán)境監(jiān)控工程中的實(shí)際應(yīng)用,可取得有效避免電纜火災(zāi)事故的效果。

光纖測(cè)溫系統(tǒng)技術(shù)原理 線型差定溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的原理是利用激光在光纖中傳輸能夠產(chǎn) 生背向散射，在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖，它在光纖中 傳輸?shù)耐瑫r(shí)不斷產(chǎn)生背向散射光波，這些背向散射光波的狀態(tài)受到所 在光纖散射點(diǎn)的溫度影響而有所改變，將散射回來的光波經(jīng)波分復(fù) 用、檢測(cè)解調(diào)后，送入信號(hào)處理系統(tǒng)便可將溫度信號(hào)實(shí)時(shí)顯示出來， 并且由光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時(shí)間對(duì)這些信息定位。 其原理和結(jié)構(gòu)框圖如下所示。 線型差定溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的原理示意圖 0 三．系統(tǒng)組成 測(cè)溫主機(jī)（終端機(jī)） 感溫光纖 監(jiān)視機(jī)（工控電腦） 1、fdts系統(tǒng)主機(jī)插槽視圖 測(cè)溫主機(jī)：型號(hào)：jtwn-ldc-70a-fr01，廣州市科思通技術(shù)有限公司自主開發(fā)。 經(jīng)過國家消防機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格的產(chǎn)品。 rs232通信口引腳圖： 引腳輸出信號(hào) 1空 2rxd（串口1） 3txd（串口1） 4

. '. 光纖測(cè)溫系統(tǒng)原理 2.3.1光纖測(cè)溫系統(tǒng)構(gòu)成 圖4光纖測(cè)溫系統(tǒng)構(gòu)成 光纖測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明：采用點(diǎn)式測(cè)溫，由于解調(diào)體積較小，可每臺(tái)**每組件近安裝一 個(gè)溫度解調(diào)儀，測(cè)溫主機(jī)安裝在控制室，多路感溫光纖分別對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，通過 rj45上傳實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，報(bào)警時(shí)通過繼電器輸出報(bào)警信息給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)。 2.3.2系統(tǒng)特點(diǎn) ?不降低電氣設(shè)備的安全等級(jí)：測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器體積小，直徑2.8mm，沒有任 何金屬材質(zhì)、電子元器件，絕緣性好，20cm耐10萬伏電壓。 ?最準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)技術(shù)：不受電磁場(chǎng)干擾的監(jiān)測(cè)方式，≤10s的響應(yīng)時(shí)間充分將火災(zāi)隱患消 滅在萌芽階段。 ?全年、全天侯安全守護(hù)：至少25年，每年365天，全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。 . '. ?高性價(jià)比：初期造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理，后期運(yùn)行免維護(hù)。 ?減少了監(jiān)測(cè)盲區(qū)、提高了設(shè)

電纜分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的工程及應(yīng)用

隨著城市發(fā)展,電網(wǎng)改造和城區(qū)線路入地的要求越來越高。分布式電纜光纖溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,具有系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng),集計(jì)算機(jī)、光纖通訊、光纖傳感、光電控制等技術(shù)于一體,不受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),可連續(xù)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)距離大范圍環(huán)境溫度信息,并對(duì)入地電纜故障部位、溫度準(zhǔn)確判斷與預(yù)警,解決單相負(fù)載過重等問題,為電力電纜檢修運(yùn)行維護(hù)提供了準(zhǔn)確依據(jù)。文章對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成與實(shí)施、多系統(tǒng)連網(wǎng)集中控制、實(shí)現(xiàn)功能等闡述了光纖測(cè)溫在大規(guī)模城網(wǎng)改造線路入地后應(yīng)用。

1 光纖測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)備及技術(shù)參數(shù) [提要]：本文簡(jiǎn)述適用于了碾壓混凝土(rcc)壩溫度測(cè)量和監(jiān)控的分布式光纖溫度傳 感器系統(tǒng)(dts系統(tǒng))的工作原理，介紹系統(tǒng)的設(shè)備種類，型號(hào)及基本技術(shù)參 數(shù)，提出開發(fā)我國碾壓混凝土壩測(cè)溫系統(tǒng)的發(fā)展建議,對(duì)應(yīng)用及發(fā)展前景作 了展望。 [關(guān)鍵詞]：光纖溫度測(cè)量，dts系統(tǒng)，碾壓混凝土壩 一概述 碾壓混凝土壩具有壩體分縫少，施工倉面大，大體積連續(xù)碾壓，施工速度快等特點(diǎn)。 大壩施工質(zhì)量與施工進(jìn)度控制的一個(gè)重要參數(shù)是壩內(nèi)部碾壓混凝土的溫度變化梯度以 及最高溫升。為確保大壩的建設(shè)質(zhì)量，混凝土壩施工期間都要采取措施進(jìn)行溫度控制， 減小壩體內(nèi)溫度梯度，防止裂縫，確保大壩安全。而及時(shí)和準(zhǔn)確地獲得大壩混凝土結(jié)構(gòu) 內(nèi)部的溫度場(chǎng)信息是大體積混凝土施工控制的關(guān)鍵。在大壩運(yùn)行期間，溫度荷載是引起 壩體變形和應(yīng)力變化的主要荷載之一，因此對(duì)壩體運(yùn)行期間溫度場(chǎng)的

光纖測(cè)溫系統(tǒng)原理 2.3.1光纖測(cè)溫系統(tǒng)構(gòu)成 圖4光纖測(cè)溫系統(tǒng)構(gòu)成 光纖測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明：采用點(diǎn)式測(cè)溫，由于解調(diào)體積較小，可每臺(tái)**每組件近安裝一 個(gè)溫度解調(diào)儀，測(cè)溫主機(jī)安裝在控制室，多路感溫光纖分別對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，通過 rj45上傳實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，報(bào)警時(shí)通過繼電器輸出報(bào)警信息給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)。 2.3.2系統(tǒng)特點(diǎn) ?不降低電氣設(shè)備的安全等級(jí)：測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器體積小，直徑2.8mm，沒有任 何金屬材質(zhì)、電子元器件，絕緣性好，20cm耐10萬伏電壓。 ?最準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)技術(shù)：不受電磁場(chǎng)干擾的監(jiān)測(cè)方式，≤10s的響應(yīng)時(shí)間充分將火災(zāi)隱患消 滅在萌芽階段。 ?全年、全天侯安全守護(hù)：至少25年，每年365天，全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。 ?高性價(jià)比：初期造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理，后期運(yùn)行免維護(hù)。 ?減少了監(jiān)測(cè)盲區(qū)、提高了設(shè)備安全性：定位精度1mm。

en.sure分布式光纖溫度系統(tǒng)方案 保證當(dāng)今世界電力的可靠供給 防止電力中斷的預(yù)防措施 隨著對(duì)電力的需求不斷增加，對(duì)于電力公司和電網(wǎng)的挑戰(zhàn)也越來越大。電力供給行業(yè)繼續(xù)迅速 自由化發(fā)展，致使了國內(nèi)和國際網(wǎng)絡(luò)的重組。過去幾年中發(fā)生的事件，包括主要區(qū)域大規(guī)模的 停電和短路，以及替代能源不斷被應(yīng)用于現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)中，表明了現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)需要作出改善。同 時(shí)，對(duì)開支能否降至最低的壓力也越來越大。 溫度監(jiān)測(cè)是地下能源傳輸分配系統(tǒng)優(yōu)化的關(guān)鍵因素。導(dǎo)體的溫度取決于負(fù)載，但其余諸如土壤 熱阻力，電力線路的排布，相鄰的電纜和其他來源擴(kuò)散到導(dǎo)體周圍的熱量等因素也會(huì)對(duì)系統(tǒng)表 現(xiàn)產(chǎn)生重要影響。 即使現(xiàn)今，要預(yù)測(cè)電纜沿線的溫度分布是幾乎不可能的，所以系統(tǒng)的最大載流量通常妥協(xié)于操 作條件和風(fēng)險(xiǎn)最小化。 安裝工業(yè)分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)（dts）來測(cè)量電纜沿線的實(shí)時(shí)溫度是傳輸分配系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的第一 步。lios技術(shù)有限公司提供的

------------- ------------- en.sure分布式光纖溫度系統(tǒng)方案 ------------- ------------- 保證當(dāng)今世界電力的可靠供給 防止電力中斷的預(yù)防措施 隨著對(duì)電力的需求不斷增加，對(duì)于電力公司和電網(wǎng)的挑戰(zhàn)也越來越大。電力供給行業(yè)繼續(xù)迅速 自由化發(fā)展，致使了國內(nèi)和國際網(wǎng)絡(luò)的重組。過去幾年中發(fā)生的事件，包括主要區(qū)域大規(guī)模的 停電和短路，以及替代能源不斷被應(yīng)用于現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)中，表明了現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)需要作出改善。同 時(shí)，對(duì)開支能否降至最低的壓力也越來越大。 溫度監(jiān)測(cè)是地下能源傳輸分配系統(tǒng)優(yōu)化的關(guān)鍵因素。導(dǎo)體的溫度取決于負(fù)載，但其余諸如土壤 熱阻力，電力線路的排布，相鄰的電纜和其他來源擴(kuò)散到導(dǎo)體周圍的熱量等因素也會(huì)對(duì)系統(tǒng)表 現(xiàn)產(chǎn)生重要影響。 即使現(xiàn)今，要預(yù)測(cè)電纜沿線的溫度分布是幾乎不可能的，所以系統(tǒng)的最大載流量通常妥協(xié)于操 作條件和風(fēng)險(xiǎn)最小化。 安

分布式光纖測(cè)溫是一種高新技術(shù),已在電力設(shè)備過熱預(yù)警、消防、滲漏監(jiān)測(cè)、油田測(cè)井和大型超高層公共建筑等有著方面廣泛的應(yīng)用前景.本文介紹了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu),并同傳統(tǒng)的測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行了比較,最后介紹了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在中央電視塔電纜防火中的應(yīng)用案例及其應(yīng)用效果以有利于其他單位借鑒.

光纖測(cè)溫系統(tǒng)在煤礦供電系統(tǒng)中的運(yùn)用

電纜分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

分布式光纖測(cè)溫作為高壓和超高壓電纜運(yùn)行在線監(jiān)測(cè)的重要手段已逐漸被采用。介紹了基于光纖測(cè)溫的實(shí)時(shí)載流量分析系統(tǒng)理論基礎(chǔ)和在晉江電力公司的實(shí)際應(yīng)用,證明了光纖測(cè)溫及實(shí)時(shí)載流量分析系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電纜的載流能力最優(yōu)化,有效地提高電纜線路運(yùn)行管理水平,并提高了線路的利用率。

測(cè)溫原理 光源發(fā)出的光經(jīng)放大后，由光纖到達(dá)傳感器熱敏材料部分；每一個(gè)傳感器反射回一個(gè)與自身溫度相對(duì)應(yīng)的 窄譜脈沖光信號(hào)；信號(hào)處理部分對(duì)返回信號(hào)列進(jìn)行濾波采樣和分析，從而確定每一個(gè)傳感器的溫度。 主要應(yīng)用于：①開關(guān)設(shè)備②石化油罐③電纜接頭④開關(guān)端子⑤變壓器⑥地鐵、公路隧道⑦發(fā)電機(jī)組⑧母 排?? 激光器射出一束光，通過光學(xué)模塊調(diào)制后進(jìn)入感溫光纖，通過檢測(cè)光纖中反射光的信息可得出沿光纖各處 分布的溫度信號(hào)。同時(shí)由于光速為一常數(shù)，通過分析光束返回的時(shí)間，就可以定位具體的事故發(fā)生點(diǎn)。 主要應(yīng)用于：①電纜橋架②電纜溝③高壓輸電線④油罐⑤石油、天然氣管道⑥地鐵、公路隧道⑦礦井?? 點(diǎn)式測(cè)溫與分布式測(cè)溫的特點(diǎn) 點(diǎn)式測(cè)溫分布式測(cè)溫 可以精確定位到某一“點(diǎn)”，精度更高。絕緣性好， 不存在引起短路問題，測(cè)量方式更直接,可以直接安 裝在帶電敏感部位，溫度異常馬上報(bào)警。 連續(xù)測(cè)溫，整個(gè)

光纖測(cè)溫 １．概述 光導(dǎo)纖維是一種利用光完全內(nèi)反射原理而傳輸光的器件。一般光導(dǎo)纖維用 石英玻璃制成，通常有三層：最里面直徑僅有幾十微米的細(xì)芯稱芯子，其折射率 為ｎ；外面有一層外徑為１０ ００～２０ ００μｍ的包層，其折射率為ｎ２，通常ｎ略小于 ｎ１；芯子和包層一起叫做心線；心線外面為保護(hù)層，其折射率為ｎ３，ｎ３≥ｎ２。 這種結(jié)構(gòu)可保證按一定角度入射的光線在芯子和包層的界面發(fā)生全反射， 使光線只集中在芯子內(nèi)向前傳輸。與溫度測(cè)量有關(guān)的光導(dǎo)纖維的特征參數(shù)主要 是數(shù)值孔徑ｎａ，其表達(dá)式為 ｎａ＝ｎ０ｓｉｎθ０＝ｎ２１－ｎ２２（６－３２） 式中，ｎ０為空氣折射率，其值為１；ｎ１為芯子材料的折射率；ｎ２ 為包層材料的折 射率；θ為臨界入射角（指保證入射光在芯子和包層界面間發(fā)生全反射，從而集 中在芯子內(nèi)部向前傳輸?shù)淖畲笕肷浣牵?ｎａ大，表示可以在較大入射角范圍內(nèi)輸入并獲得全反射光；它與心線直徑

光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（dts）上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司 xx電纜隧道溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第1頁共20頁 xx電纜隧道 光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案 上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司 二○一一年八月 時(shí)刻關(guān)注生命安全，時(shí)刻關(guān)注工程質(zhì)量！ 光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（dts）上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司 xx電纜隧道溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第2頁共20頁 目錄 1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則.......................................................................................................................................................3 3.1系統(tǒng)目標(biāo).......................................

動(dòng)力電纜溫度監(jiān)測(cè)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜線路局部過熱點(diǎn)位置、檢測(cè)運(yùn)行線路的絕緣狀態(tài)、保障電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)措施。文中首先介紹了基于喇曼散射的光纖分布式測(cè)溫的基本原理和基于光時(shí)域反射技術(shù)的空間定位原理。給出了基于拉曼散射的光纖分布式測(cè)溫系統(tǒng)的組成、功能和技術(shù)指標(biāo)。最后,結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際情況,給出了感溫光纜的具體施工方法。

在電力系統(tǒng)中，常由于絕緣材料老化放電或電纜接頭壓接不好，造成動(dòng)力電纜過熱現(xiàn)象，引起爆炸和火災(zāi)，并造成斷電停產(chǎn)事故，嚴(yán)重危害企業(yè)安全生產(chǎn)，給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。dts光纖測(cè)溫系統(tǒng)采用先進(jìn)可靠的技術(shù)，對(duì)電纜、接頭、隧道環(huán)境的溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握各被監(jiān)測(cè)對(duì)象的溫度變化狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)溫度異常并及時(shí)處理，防止爆炸、火災(zāi)等惡性事故的發(fā)生，對(duì)保障企業(yè)安全生產(chǎn)具有重要的意義。

主要介紹了點(diǎn)式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在常村煤礦電網(wǎng)高壓開關(guān)柜上、下靜觸頭與電纜接頭等重要設(shè)備中的具體應(yīng)用,做到了事故提前預(yù)防,避免了變電站災(zāi)害發(fā)生。

近年來電纜火災(zāi)事故頻發(fā),對(duì)電纜的安全運(yùn)行敲響了警鐘。事故分析表明,電纜發(fā)生火災(zāi)前往往在某個(gè)故障點(diǎn)已經(jīng)開始持續(xù)發(fā)熱,若能采用在線監(jiān)測(cè)的方法將會(huì)有效阻止火災(zāi)事故的發(fā)生,因此光纖測(cè)溫技術(shù)在電纜專業(yè)上應(yīng)用也越來越廣泛。文章從測(cè)量原理、測(cè)量方式等方面對(duì)當(dāng)前光纖測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行了深入分析,為其在電力系統(tǒng)應(yīng)用提出了建議。

光纖傳感測(cè)溫系統(tǒng)

類別基本原理優(yōu)勢(shì)缺點(diǎn) 分布式光纖測(cè)溫 當(dāng)前技術(shù)最 成熟，采用 最多的是拉 曼散射測(cè)溫 （有瑞利散 射、布里淵 散射、拉曼 散射） 國產(chǎn)主機(jī)，溫度的空間分辨率可以達(dá)到3米，溫度 精度在2度左右； 進(jìn)口主機(jī)，溫度的空間分辨率可以達(dá)到0.5米，溫 度精度在0.5度左右； 整個(gè)探測(cè)回路由無源光器件構(gòu)成，自身不會(huì)造成 火災(zāi)隱患； 能夠在強(qiáng)電磁環(huán)境下使用； 一條光纖回路的探測(cè)距離可達(dá)到10km以上 光纖易折損， 國產(chǎn)主機(jī)的成 本低，但是穩(wěn) 定性、可靠性 不足 點(diǎn)式光纖測(cè)溫 利用光纖溫 度傳感器中 的特殊物質(zhì) 在溫度不同 時(shí)對(duì)熒光信 號(hào)的吸收率 不同而計(jì)算 溫度精度在0.2度左右，靈敏度高；整個(gè)探測(cè)回路 由無源光器件構(gòu)成，自身不會(huì)造成火災(zāi)隱患；能 夠在強(qiáng)電磁環(huán)境下使用，由于溫度靈敏度高，適 用于對(duì)溫度變化敏感的場(chǎng)所使用 光纖易折損， 國產(chǎn)主機(jī)的成 本低，但是穩(wěn) 定性、可靠性 不足 感溫