赵展，卜树坡，刘昊

（苏州工业职业技术学院电子与通信工程系，江苏苏州215104）

0 引 言

随着城市化水平提高和现代工业的发展，电力电缆作为重要的传输电能工具，越来越引起人们的关注。由于人为的违章施工作业、地面沉浮和绝缘老化等因素造成电缆故障，引发供电系统瘫痪从而造成不必要的损失。为了保证输电线路安全稳定运行，对电力电缆进行故障监测显得尤为重要。目前电缆的故障检修费时又费力，寻求一种快捷、准确的电力电缆故障测距方法，来缩短检修时间和减少停电损失，已成为国内外科研技术人员的共同目标［1］。电桥法和低压脉冲反射法可以解决低阻和断路故障，直闪法、冲闪法以及二次脉冲法可以解决高阻和闪络故障［2-4］，这些传统方法测量电缆故障点距离原理简单，但需要断电后离线测量，并且故障修复时间长。针对传统方法存在的这些缺点，采用光纤传感器对电力电缆状态进行监测，实现在线对电缆故障点快捷、准确的测距。

1 系统的总体设计方案

本系统的电缆故障点在线测距是基于光纤传感器的外差探测的Ф-OTDR光时域反射机理来实现的［5-7］。当电缆发生故障时，假定某一时刻t接收到的后向瑞利散射干涉信号可表示为［8-9］：

式中ER（t）是后向瑞利散射干涉信号的振幅；φR（t）是后向瑞利散射干涉信号的相位；ω是入射脉冲光的频率。

经过移频后的参考光信号可表示为：

式中Ec（t）是参考光的振幅；φc（t）是相位；Δω是移频器引入的频移量。……