陆 莹 黄 辉

（1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广州 510663；2.五邑大学信息工程学院，广东 江门 529020）

随着海上风力发电等海上能源的大力发展，高压海底电缆的应用将越来越广泛，一旦海底电缆发生故障而停止运行，就会造成非常大的经济损失。统计资料表明，95%的海缆损坏是由于人类进行渔业、航运等活动造成的，主要为捕捞渔具、船锚等造成的外力损坏，同时，海洋地质活动也会给海缆运行带来不确定性，因此，实时监测海底电缆的运行状况是非常必要的。高压海底电缆在线监测方法有分布式光纤测量法、直流成分法、接地线电流法和在线 tanδ法等，其中分布式光纤传感器测量法是目前最先进，最有发展前景的一类测量方法。本文运用 ANSYS仿真软件，模拟海底高压电缆发生外力损害故障时的情况，研究分布式光纤测量法监测的关键物理量、海底高压电缆在故障情况下的运行状态以及故障定位的可行性[1-5]。

1 海底电缆分布式光纤传感技术

1.1 分布式光纤传感器的定义和特点

分布式光纤传感器是利用光波在光纤中传输的特性，可沿光纤长度方向连续地传感被测量（温度、应变等）的信号传输系统。此时，光纤既是传感介质，又是被测量的传输介质。传感光纤的长度从一千米达上百千米，很适合应用在海底电缆的检测中。分布式光纤传感器除具有一般光纤传感器的优点外，它还具有以下特点：

1）空间范围大。分布式光纤传感器可在大空间范围连续进行传感，这是相对于其他传感器的突出优点。……