OptaSense·案例丨美国城市电缆故障检测方案

美国城市电缆故障检测方案

公用事业提供商使用 DAS 技术保护关键设施

面临的问题：

自然发生和人为破坏造成的地下电缆故障；

现有故障检测解决方案效率低下；

解决方案：

OptaSense 分布式光纤 DAS 技术监控解决方案，其中包括：

OLA 2.1-5000 型询问器单元；

带有图形用户界面的机架安装控制单元。

交付价值：

故障的早期检测和精确定位；

减少人员工时；

严重入侵警报；

尽量减少基础设施和电缆的损坏。

面临的挑战

印第安纳州的 Indianapolis 电力与照明公司（IPL）为州内 470,000 多个民用住宅、商业和工业客户提供零售电力服务。IPL 在整个 Indianapolis 市中心维护着一个庞大的地下基础设施和电力电缆网络，这些基础设施和电缆会受到潜在的自然发生和人为破坏的影响。

当前检测主要故障的方法使用时域反射冲击方法。这涉及到对故障电缆重复施加 10 kV 的电压脉冲。然后将技术人员部署到现场，并在路线沿线的每个检修孔处列出，以进行试验并确定故障的位置。但是持续或频繁的测试可能会损害电缆的完整性，有时脉冲会持续数天。

解决方案的部署

为了获得更好的解决方案，IPL 的工程团队最近实施了一项试点计划，使用 OptasSense 基于光纤的分布式声学传感（DAS）技术监测地下网络的威胁。

该技术使 IPL 能够监测基础设施损坏、拆除人员孔盖过程中的第三方入侵，以及定位电缆故障。

Indianapolis 市中心 1.6 英里监控光纤电缆线路的覆盖层。图片由 Google EarthTM 提供

交付价值

DAS 技术方案的实施使 IPL 成为美国第一家使用分布式光纤传感技术监测地下二级电力网络系统威胁的电力公司。更重要的是，该系统使 IPL 能够主动确保市中心二级网络系统的安全性和可靠性。

通过 DAS 监控电力电缆，客户可以快速检测和定位故障，从而减少通常需要的工时。此外，通过减少电缆沿线所需的时域反射电压冲击操作，随后可减少电缆进一步损坏的可能性。

假设 OptaSense 询问器单元及相关服务器和交换机的设备位置在每间隔 100 km 的范围内，安装在现场控制站室内环境的 19 英寸机架中。

机架将配备有电源，在两个询问器单元配置下的位置可使用功率高达 500 W 的电源，机架的空间将约为 12RU，设备位置和控制室之间有客户环境中提供的网络（最低 20 Mbps）。

询问器单元将通过 OptaSense 提供的 E2000-APC接头连接到传感光纤，并通过 OptaSense 提供的终端单元端接在监控传感光纤段的末端。

对用户应用的其他优越性还包括：

挖掘活动预警；

检测保险库入口（人为井盖破坏）；

SCADA 网络：

跳闸后一次回路故障检测；

二级电路发生故障时的故障检测；

带有事件或事件谷歌地图（Google Maps ）位置的电子邮件通知；

改善整体公共设施安全性。

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