基于BOTDA技術(shù)的電纜溫度監(jiān)測

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電纜內(nèi)部溫度的變化趨勢是基本吻合的，呈現(xiàn)上升趨勢，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)光纖測電纜內(nèi)部溫度曲線達(dá)到最高點(diǎn)時，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，光纖測溫要比熱電偶測溫更準(zhǔn)確，溫差誤差小，響應(yīng)時間短。圖5中，我們可以得出熱電偶測溫的溫差保持在±1．3℃，而基于分布式布里淵散射光纖傳感器測溫的溫差保持在±1℃。由此可見，BOTDA技術(shù)的特點(diǎn)是動態(tài)范圍大，測量精度高。基于布里淵散射的分布式光纖溫度應(yīng)變傳感監(jiān)測技術(shù)在海底電纜領(lǐng)域的應(yīng)用是可取的。其測溫精度也較高，值得推廣。

4 結(jié)論
基于BOTDA的測溫技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)電纜全程溫度在線檢測，滿足26／35kV電力電纜的線路運(yùn)行溫度在線檢測的技術(shù)要求。由光纖得到信號再配合一系列的信號處理、軟件開發(fā)、模型設(shè)計(jì)等，可以計(jì)算出電纜沿線隨著時間變化的溫度變化，溫度誤差小，響應(yīng)時間短，運(yùn)行可靠。通過監(jiān)測電纜內(nèi)部溫度變化，可以預(yù)測電纜線芯溫度的變化趨勢，為電力部門控制電纜導(dǎo)體溫度提供可靠依據(jù)。
BOTDA系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是動態(tài)范圍大，測量精度高。但系統(tǒng)較復(fù)雜。BOTDA技術(shù)存在的主要問題在于：1)激光器的穩(wěn)頻，對光源和控制系統(tǒng)的要求很高；2)由于布里淵頻移對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，將BOTDA技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測海底電纜時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)分開來。