基于BOTDA技術(shù)的電纜溫度監(jiān)測(cè)

圖3和圖4分別是電纜處于升溫狀態(tài)條件下數(shù)據(jù)處理前和數(shù)據(jù)處理后的溫度變化曲線。從圖4中可以看出，升溫狀態(tài)下，電纜線芯溫度和光纖測(cè)電纜內(nèi)部溫度的變化趨勢(shì)是基本吻合的，呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，能很好的反映出電纜導(dǎo)體溫度的變化。從圖4中還可以看出，當(dāng)光纖測(cè)電纜內(nèi)部溫度曲線達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，電纜的線芯溫度滯后2 min到達(dá)溫度的最高點(diǎn)。這也驗(yàn)證了電纜內(nèi)部熱傳遞的滯后性。從數(shù)據(jù)擬合后的誤差平方和中可以看出，光纖測(cè)溫要比熱電偶測(cè)溫更準(zhǔn)確，溫差誤差小，響應(yīng)時(shí)間短。圖5中，我們可以得出熱電偶測(cè)溫的溫差保持在±1．3℃，而基于分布式布里淵散射光纖傳感器測(cè)溫的溫差保持在±1℃。由此可見(jiàn)，BOTDA技術(shù)的特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍大，測(cè)量精度高。基于布里淵散射的分布式光纖溫度應(yīng)變傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)在海底電纜領(lǐng)域的應(yīng)用是可取的。其測(cè)溫精度也較高，值得推廣。

4 結(jié)論
基于BOTDA的測(cè)溫技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電纜全程溫度在線檢測(cè)，滿足26／35kV電力電纜的線路運(yùn)行溫度在線檢測(cè)的技術(shù)要求。由光纖得到信號(hào)再配合一系列的信號(hào)處理、軟件開(kāi)發(fā)、模型設(shè)計(jì)等，可以計(jì)算出電纜沿線隨著時(shí)間變化的溫度變化，溫度誤差小，響應(yīng)時(shí)間短，運(yùn)行可靠。通過(guò)監(jiān)測(cè)電纜內(nèi)部溫度變化，可以預(yù)測(cè)電纜線芯溫度的變化趨勢(shì)，為電力部門(mén)控制電纜導(dǎo)體溫度提供可靠依據(jù)。
BOTDA系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍大，測(cè)量精度高。但系統(tǒng)較復(fù)雜。BOTDA技術(shù)存在的主要問(wèn)題在于：1)激光器的穩(wěn)頻，對(duì)光源和控制系統(tǒng)的要求很高；2)由于布里淵頻移對(duì)溫度的變化也較敏感。因此，在下一步進(jìn)行實(shí)地實(shí)驗(yàn)時(shí)，將BOTDA技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)海底電纜時(shí)還需要考慮如何將拉伸應(yīng)變引起的頻移與溫度引起的頻移區(qū)分開(kāi)來(lái)。