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随着电力需求的不断增长，高压输电线路数量和运行规模持续扩大。输电线路长期运行在高电压、高负荷和复杂环境下，容易受到温度升高、振动、外力冲击及线路弧垂变化等因素的影响。传统监测手段如人工巡检、红外测温存在效率低、实时性差等问题。光纤传感器因其抗电磁干扰、耐高温、灵敏度高、传输距离远等优势，逐渐成为高压输电线路在线监测的重要技术手段。

工作原理

光纤传感器主要基于光在光纤中的传输特性发生变化来实现感知。其核心原理包括：

布拉格光栅（FBG）传感：通过在光纤中写入光栅结构，当外界温度或应力改变时，反射光波长发生漂移，从而实现对温度和应变的实时测量。

分布式光纤传感（DTS/DTSS）：利用拉曼散射或布里渊散射效应，沿整段光纤实现温度、应变分布的监测。

光纤振动传感：通过干涉或相位变化检测输电线路的振动状态，辅助判断线路的运行稳定性和外力入侵。

优势特点

抗电磁干扰：适应高压、大电流强电磁环境，不受干扰。

长距离传输：单根光纤即可覆盖几十至上百公里线路，适合输电线路的广域监测。

多参数监测：同时感知温度、应力、弧垂、振动等多种参数。

高灵敏度与实时性：监测精度高，可在毫秒级捕捉到环境与状态变化。

安全性强：光纤本身为绝缘介质，避免了电气火花风险，适合高压输电环境。

应用场景

1. 输电线路温度监测

输电线路在高负荷运行时会因电流发热导致温度升高，影响导线安全。光纤传感器能够实时监控导线温度分布情况，当温度超过设定阈值时发出预警，避免因过热导致的线路烧损和大面积停电。

2. 导线弧垂与应力监测

随着环境温度升高或线路受力增大，输电导线会出现弧垂变化。光纤应变传感器可实时检测弧垂程度，帮助运维部门评估线路是否存在安全隐患，从而制定科学的巡检和维护计划，保障线路稳定运行。

3. 外力入侵与振动监测

输电线路往往分布在山区、农田或城乡交界地带，容易受到施工、风振或覆冰等外力影响。分布式光纤振动传感系统可实时监测导线和杆塔振动状态，一旦发现异常震动或外力入侵行为，系统会立即报警并定位事件位置，辅助快速处置。

典型案例

某省电网公司在±800kV特高压直流输电工程中，采用布拉格光纤传感技术实现了对线路导线温度和应变的实时监控。运行数据显示，该系统能够提前30分钟预测导线可能出现的过热隐患，并通过远程控制中心下达负荷调度指令，避免了多次可能的断电事故，极大提升了电网运行的可靠性。

光纤传感器在高压输电线路中的应用，为电力系统的运行维护提供了智能化、精细化和实时化的解决方案。通过对温度、弧垂、应力和振动等关键参数的全面感知，电网企业能够更高效地进行预测性维护，提升电力输送的安全性与稳定性。未来，随着电力物联网与智能电网的进一步发展，光纤传感技术将与大数据、AI诊断平台深度融合，为构建智慧电网提供坚实支撑。