基于BOTDA技術的電纜溫度監測

圖3和圖4分別是電纜處于升溫狀態條件下數據處理前和數據處理后的溫度變化曲線。從圖4中可以看出，升溫狀態下，電纜線芯溫度和光纖測電纜內部溫度的變化趨勢是基本吻合的，呈現上升趨勢，能很好的反映出電纜導體溫度的變化。從圖4中還可以看出，當光纖測電纜內部溫度曲線達到最高點時，電纜的線芯溫度滯后2 min到達溫度的最高點。這也驗證了電纜內部熱傳遞的滯后性。從數據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確，溫差誤差小，響應時間短。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技術的特點是動態范圍大，測量精度高。基于布里淵散射的分布式光纖溫度應變傳感監測技術在海底電纜領域的應用是可取的。其測溫精度也較高，值得推廣。

4 結論
基于BOTDA的測溫技術，可以實現電纜全程溫度在線檢測，滿足26／35kV電力電纜的線路運行溫度在線檢測的技術要求。由光纖得到信號再配合一系列的信號處理、軟件開發、模型設計等，可以計算出電纜沿線隨著時間變化的溫度變化，溫度誤差小，響應時間短，運行可靠。通過監測電纜內部溫度變化，可以預測電纜線芯溫度的變化趨勢，為電力部門控制電纜導體溫度提供可靠依據。
BOTDA系統的顯著特點是動態范圍大，測量精度高。但系統較復雜。BOTDA技術存在的主要問題在于：1)激光器的穩頻，對光源和控制系統的要求很高；2)由于布里淵頻移對溫度的變化也較敏感。因此，在下一步進行實地實驗時，將BOTDA技術應用于監測海底電纜時還需要考慮如何將拉伸應變引起的頻移與溫度引起的頻移區分開來。