[发明专利]一种对配电网电缆进行监测的分布式光纤监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对配电网电缆进行监测的分布式光纤监测方法，属光电子测量技术领域。

背景技术

电力电缆具有供电可靠性高、不受地面和空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害影响、安全、隐蔽、耐用等优点，在城区配网中所占比例越来越大。由于使用条件恶劣、制造和安装时的局部缺陷等原因极易造成电缆局部温度增加，引发火灾、爆炸等电力事故。随着用电量的增加电缆的动态增容成为一个趋势，但电缆的输电容量过大就会造成电缆尤其是电缆接头和弯曲处的温度过高，容易造成短路和爆炸事故。气温变化及外部环境造成的拉力或土壤下沉均可能使高压电缆产生垂直或水泥管的形变，严重时可能导致高压电缆铠装、铅（铝）护套的断裂甚至折断。市政工程的发展也对配电网电缆的安全产生重大威胁。如果能够对电缆进行在线监测就有可能减少这类事故的发生，传统的在线监测方法主要是采用电子式传感器，该方法容易受到电磁干扰，且由于电源供应问题无法实现长期、实时在线监测，并且由于测量点少不易做到对故障点的精确定位。

    与本发明最为接近的一种在线监测方法是采用拉曼散射技术进行在线监测，该种方法可以对电缆温度升高类事故进行及时的预警和故障定位，但是电缆的有些安全隐患仅具有应变增大的现象而无温度升高的特点，仅采用拉曼散射技术无法实现对该类隐患进行有效监测。

    

发明内容

本发明的目的在于解决配电网电缆的在线监测问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种对配电网电缆进行监测的分布式光纤监测方法，本发明沿配电网电缆铺设光纤，运用布里渊散射技术和拉曼散射技术同时对配电网电缆沿线的光纤进行监测，运用配电网电缆沿线的光纤的温度和应变反映电缆的温度和应变，从而获得配电网电缆的温度和应变，进行安全隐患预警和故障点定位。

   本发明沿配电网电缆铺设光纤，将光纤与电缆进行紧密结合，使电缆与光纤的温度和应变尽量保持一致。 

   本发明同时运用布里渊散射技术和拉曼散射技术对配电网电缆沿线的光纤进行监测，运用拉曼散射技术对布里渊散射技术进行温度补偿，从而分离配电网电缆沿线的光纤的温度和应变两个参量。

  本发明运用拉曼散射技术或布里渊散射技术对配电网电缆中的故障点进行定位。

本发明在配电网电缆沿线铺设光纤，将光纤与电缆进行紧密结合，使光纤与电缆的温度和应变尽量保持一致，以光纤的温度和应变反映电缆的温度和应变，采用拉曼散射技术和布里渊散射技术对配电网电缆沿线的光纤进行监测，运用布里渊散射技术对配电网电缆沿线的光纤的温度和应变进行监测，运用拉曼散射技术对配电网电缆沿线的光纤的温度进行监测，以拉曼散射的温度测量结果来对布里渊散射的结果进行温度补偿，从而分离出配电网电缆沿线光纤的温度和应变两个参量，以此来反映配电网电缆的温度和应变，对配电网电缆的安全隐患进行预警，并运用布里渊散射技术或拉曼散射技术对配电网电缆的故障点进行定位。

本发明的有益效果：1. 实现了对配电网电缆的分布式监测：布里渊散射和拉曼散射两种监测技术都是分布式监测技术，能够对配电网电缆实现分布式监测。

2. 对温度和应变双参量测量：结合布里渊散射和拉曼散射两种技术可以将温度和应变同时测量，并将二者进行分离。

3. 故障点精确定位：布里渊散射和拉曼散射都具有高精度故障定位的功能，运用两种技术中的任何一种即可实现故障点高精度、及时定位。

    4. 无源、长时间监测：由于两种监测技术的测量距离都较大，监测设备可以放在取能方便的地方，可实现整个配电网电缆线路上的无源监测，保证了监测的长时间性。

具体实施方式

一种对配电网电缆进行监测的分布式光纤监测方法，本发明沿配电网电缆铺设光纤，运用布里渊散射技术和拉曼散射技术同时对配电网电缆沿线的光纤进行监测，运用配电网电缆沿线的光纤的温度和应变反映电缆的温度和应变，从而获得配电网电缆的温度和应变，进行安全隐患预警和故障点定位。

   本发明沿配电网电缆铺设光纤，将光纤与电缆进行紧密结合，使电缆与光纤的温度和应变尽量保持一致。 

   本发明同时运用布里渊散射技术和拉曼散射技术对配电网电缆沿线的光纤进行监测，运用拉曼散射技术对布里渊散射技术进行温度补偿，从而分离配电网电缆沿线的光纤的温度和应变两个参量。

  本发明运用拉曼散射技术或布里渊散射技术对配电网电缆中的故障点进行定位。

本发明在配电网电缆沿线铺设光纤，将光纤与电缆进行紧密结合，使光纤与电缆的温度和应变尽量保持一致，以光纤的温度和应变反映电缆的温度和应变，采用拉曼散射技术和布里渊散射技术对配电网电缆沿线的光纤进行监测，运用布里渊散射技术对配电网电缆沿线的光纤的温度和应变进行监测，运用拉曼散射技术对配电网电缆沿线的光纤的温度进行监测，以拉曼散射的温度测量结果来对布里渊散射的结果进行温度补偿，从而分离出配电网电缆沿线光纤的温度和应变两个参量，以此来反映配电网电缆的温度和应变，并依据温度和应变两个参量来对配电网电缆的安全隐患进行预警，运用布里渊散射技术或拉曼散射技术对配电网电缆的故障点进行定位。该方法既可以实现对配电网电缆的安全隐患的提前预警，又可以在故障发生后及时对故障点进行定位，对保证供电可靠性具有重要意义。