常恩山
（榆林职业技术学院 陕西省榆林市 719000）
摘要：光纤温度传感器在电力系统的应用需要注意的一点是使用过程中的热效应现象。通过对多种方案的比较可以发现，利用光纤温度传感器在电力系统中的温度监控效果是最好的，所以光纤温度传感器在电力系统中的应用比较广泛。本文对于光纤温度器的技术原理进行了分析，并针对当前电力系统中主要应用的光纤温度传感器的种类进行了介绍。而且伴随着智能电网系统的发展，光纤温度传感器发挥的作用越来越大。
关键词：电力系统；温度检测；光纤温度传感器；应用分析
伴随着我国电力系统的发展与改革，电力电缆现在在电力系统中的应用已经比较普遍。而对于电力系统的温度检测，主要是通过光纤温度传感器进行检测控制的。由于受到自然天气的影响，电力电缆在长期的应用过程中在物理、化学腐蚀、以及电磁感应的影响下，电缆的绝缘层会发生老化现象，进而导致电缆的温度出现变化。通常情况下，当电缆的某一个位置因为老化或者其他原因被被击穿时，该位置的温度会迅速升高，通过光纤温度传感器可以对这种现象进行实时监测，及时发现问题，以免产生重大损失。
1、光纤温度传感器的工作原理
光纤温度传感器的工作原理是在工作过程中，通过一种光信号，将需要被检测时物体转换为一种具有能够能检测到的特性变化的传感器与传统的传感器相比，光纤温度传感器体积更小、质量更轻便，而且灵敏度和柔性都更高，有很强的抗腐蚀和抗电磁干扰的能力，所以即便是在非常恶劣的工作环境中，光纤温度传感器也同样具有很好的工作效果。
与传统的温度传感器相比，光纤温度传感器的系统稳定性更强。在光纤温度传感器中常用的原理有两个，一个是光纤光栅原理，另一个是拉曼散射原理。光纤光栅原理主要是指在对温度进行检测时，利用布拉格波长的温度的依赖特性对温度的变化进行检测。在具体检测过程中，每当光线通过光栅时，电脑会自动的记录下这一束光线的波长情况，然后根据系统中的分析程序对被测点的温度进行检测。拉曼原理同样也可以对针对被测点的温度进行检测，但是与光栅原理不同，它主要是利用了光时域反射的原理，对于检测的温度比较准确。这种原理是指在不同的介质中会产生一种非弹性漫射波，可以根据这种波长，对温度进行计算。
2、光纤温度传感器的应用模式
光纤传感器的应用模式常见的主要是光纤光栅应用模式，不过由于光纤光栅传感器并不带电，所以其应用原理必然与电传感器不相同，同样也是因为如此光纤传感器才比电传感器更具有抗电磁干扰的性能，而且光纤不属于金属材质，因此也具有很好的抗腐蚀性能。对于光纤传感器的应用模式，主要可以概括以下几点：
?与传统的传感器相比，光纤的传感器虽然价格上更贵一些，但是由于其材质为光纤，因此具有更好的抗腐蚀性和抗电磁干扰性能。不过在电力电缆的的检测中并不是对于每一处的检测都需要应用光纤温度传感器，通常都会采用将光纤温度传感器与其他类型的传感器相搭配而使用的方式进行温度的动态检测，这样一方面可以降低由于使用光纤温度传感器带来的高昂成本，同时也可以长短互补，提高对于电力电缆温度的检测准确率。通过这样一个过程，还同时可以对于电力电缆的数据进行收集，然后将收集的数据传递给光纤光栅传感器，这样可以提高所测得的数据的准确性。
在对电力电缆进行温度检测到的过程中，组网有非常重要的应用价值。现在的电缆大多可以分为三组，这样就需要对于每一种都装入光纤温度传感器，然后进行专业的封装处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过这样的处理以后，传感器的灵敏度要比没有封装处理的高4倍以上，而且测得的数据更加准确。另外需要注意的一点是，光栅传感器是对于温度的测量时不连续的测量，而拉曼传感器对于温度数据的测量是连续的，所以拉曼传感器的测量性能要比光纤光栅更稳定一些，适合于一些对于测量数据要求比较完整准确的测量。如果在进行测量时，将它与光钎传感器进行捆绑，可以对电力电缆的三个部分进行测量，而拉曼传感器则可以对传感器的八个区域进行测量。所以当电力电缆的温度发生变化时，拉曼传感器的检测更加灵敏。不过在使用拉曼传感器时，为了保证测得的数据的准确性，需要将传感器放在靠近电缆缆芯的位置进行测量。
3、不同传感器的特点与比较
3.1光纤光栅温度传感器
在电力电缆的温度检测过程中，常用的传感器一般有光纤光栅温度传感器和拉曼温度传感器以及布里渊温度传感器。每种传感器都有其自身的特点和适用范围。光纤光栅传感器主要是通过对电缆中的波长进行检测和分析，所以光纤光栅的检测具有一种独特的特色，而且由于其材质为非金属材质，对于外界的电磁干扰有很强的抵抗能力，同时也具有很强抗腐蚀能力，不过由于这一种传感器的价格昂贵，所以为了降低检测成本，可以在检测过程中将光纤光栅传感器与其他类型的传感器进行搭配使用。
3.2拉曼温度传感器
拉曼传感器对于温度的检测与光纤光栅原理不同，它主要是利用了光时域反射的原理，对于检测的温度比较准确。这种原理是指在不同的介质中会产生一种非弹性漫射波，可以根据这种波长，对温度进行计算。在对电力电缆进行温度检测时，拉曼传感器能够对电缆的8个区域进行检测，所以对于检测的数据准确性较高。
3.3布里渊温度传感器
布里渊温度传感器对电力电缆测量的最主要的热点是能够对电缆的应变和温度进行检测，这也是它与其他温度传感器的主要区别。布里渊温度传感器的应用价值主要有两方面，一个是可以作为对海底电缆温度测量的传感器，另外在一些恶劣的测量环境，尤其是一些人力无法到达的测量环境中，应用布里渊测量可以很好的完成对电缆温度的检测。不过布里渊的造价也比较高昂，所以对于这种传感器的使用也只是小范围的进行应用。
4、结语
本文对于在电力电缆中常用的几种光纤温度传感器进行了介绍，并对各自的工作原理进了分析。伴随着我国电力系统的发展，电力电缆现在在电力系统中的应用已经比较普遍。而对于电力系统的温度检测，主要是通过光纤温度传感器进行检测控制的。但是由于受到自然天气的影响，电力电缆在长期的应用过程中在物理、化学腐蚀、以及电磁感应的影响下，电缆的绝缘层会发生老化现象，通过光纤温度传感器在电力系统中的温度进行监控，可以对于电力电缆的温度变化情况进行良好的监测，所以光纤温度传感器在电力系统中的应用已经非常广泛。
参考文献
[1]周芸,杨奖利. 基于分布式光纤温度传感器的高压电力电缆温度在线监测系统[J]. 高压电器,2014,04:74-76+81.
[2]李继涛,王福志. 光纤感温式220kV XLPE绝缘电力电缆及应用[J]. 电线电缆,2015,02:45-46.
[3]杜林,李欣,雷静,吴彬. 电力电缆分布式测温系统取能电源研究[J]. 仪器仪表学报,2014,02:383-390.
[4]洪滨,吕庆洲. 基于分布式光纤温度传感器的风电场复合缆在线检测系统[J]. 自动化博览,2015,12:90-95+103.
[5]万保权,干喆渊,何旺龄,裴春明,张建功. 电力电缆线路的电磁环境影响因子分析[J]. 电网技术,2014,06:1536-1541.
[6]姜芸,周韫捷. 分布式局部放电在线监测技术在上海500kV交联聚乙烯电力电缆线路中的应用[J]. 高电压技术,2015,04:1249-1256.
作者简介：常恩山，男，汉，1988.3.22籍贯，陕西省榆林市，榆林职业技术学院助教。学历：硕士，专业，电气工程，研究方向，职业教育、电学方面，邮编 719000
论文作者:常恩山
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/26
标签：光纤论文; 传感器论文; 温度传感器论文; 温度论文; 光栅论文; 电力电缆论文; 测量论文; 《电力设备》2016年第12期论文;