分布式光纤测温系统研究及其在变配电所中的应用.pdf

分布式光纤测温系统是基于先进传感与控制技术开发的测温预警系统，它能够实时在线监测电气设备运行状态，及时发现设备过热等故障隐患。铁路变配电所中，高压开关柜电气接点、高压电缆特别是电缆中间头、变压器等部位的过热问题是常见事故隐患，若不及时处理，可能导致爆炸和火灾，给铁路运输安全带来极大风险。 常用测温方法包含测温贴片、红外测温仪和电气节点温度在线监测系统。测温贴片是将贴片贴于监测节点上，达到一定温度时颜色会发生变化，从而指导检修人员进行检修。其优点是操作简单、成本低廉，但缺点在于无法判断温度变化趋势、贴片易于积尘难以识别，且需要定期擦拭或更换。红外测温仪通过物体发射的红外线辐射能转变成电信号进行测温，其优点是测量范围大、准确度高，但设备昂贵、需要定期巡检，且无法进行实时在线监测。电气节点温度在线监测系统是通过无线传感检测探头进行实时监测，并发送信号至监控中心，优点是自动化程度高、可以实时在线监测，但只能用于测量电气节点，不适合连续测量电缆全长。 分布式光纤测温系统的基本原理基于光在光纤中传输时产生的自发喇曼散射和光时域反射原理。光纤由SiO2玻璃纤维芯、玻璃包皮和外部保护层组成，利用注入光纤的激光脉冲产生喇曼散射光波，其强度受光纤各散射点温度影响而变化，通过采集反射光波，可以解调光纤散射点的温度信息。系统利用高精度的光波传输和信号处理技术，可以对温度信息进行精确定位和监测。 分布式光纤测温系统涉及的技术包括频脉冲激光技术、光纤喇曼光技术、光波分复用技术、光时域反射技术、高频采集技术、微处理技术、计算机数据处理技术、计算机网络通信技术等。这些技术的综合运用确保了光纤测温系统的高效准确、实时在线监测与预警功能。 在铁路变配电所的应用实例中，分布式光纤测温系统已显示出其独特的优势。它可以广泛应用于监测高压开关柜、高压电缆、变压器等关键设备，通过精确的温度监测与预警，帮助检修人员准确判断设备状态，及时发现和处理故障隐患，从而减少非计划停电、降低运行成本、防止火灾等事故的发生，对保障铁路运输安全具有重大意义。