电缆温度实时监测，实时预警，保障电缆平稳运行

数字电网是以数据为核心生产要素的新型电力系统形态，其核心特征在于“全息感知、泛在连接、开放共享”。作为电网能量传输的“毛细血管”，电力电缆的运行状态感知能力直接决定了数字电网的数据质量与智能化水平。传统电缆仅承担电能传输功能，自身不具备状态感知能力，而运维数据的缺失成为数字电网建设的关键瓶颈之一。

分布式光纤测温（Distributed Temperature Sensing,DTS）技术的成熟，为电缆从“被动传输元件”向“主动感知终端”的跃迁提供了技术路径。将感温光纤与电力电缆深度融合形成智能电缆，结合数字孪生、人工智能等数字技术，正在重塑电缆运维模式，成为数字电网基础设施建设的重要方向。

 二、智能电缆的技术内涵

智能电缆的核心特征在于传感功能的本体化集成。传统方式是在电缆敷设完成后另敷感温光纤，存在施工复杂、耦合不良等问题。新一代智能电缆将分布式测温光纤直接嵌入电缆结构内部，实现“电力传输+数据感知”的一体化设计。

以OPMC光电复合电缆为例，其导体采用多股精细无氧铜丝绞合的同时，内置分布式测温光纤作为“感知神经”，并设置独立的数据传输通道，确保温度、应变等原始状态信号无损、实时传导至运维平台。这种设计使电缆在出厂时即具备全生命周期状态自感知能力。

 三、数字孪生驱动的电缆温度场重构

数字电网强调物理世界与数字世界的实时映射与交互。在电缆温度监测领域，一个长期存在的技术难题是：缆芯温度难以直接测量。分布式光纤通常敷设在电缆表皮或护套层，所测温度为电缆表面温度，而真正决定电缆载流量与绝缘寿命的是缆芯导体温度。

电子科技大学王弈维的硕士论文系统研究了这一问题，提出了一种面向数字孪生的智能电缆光纤测温方案。该方案的核心思路是：以高精度DTS系统采集电缆表皮温度数据（温度准确度达±1℃，空间分辨率0.5m），基于有限元法构建220kV交联聚乙烯电缆的磁热耦合稳态仿真模型，通过表皮温度反演缆芯温度分布。更进一步，研究采用LSTM循环神经网络搭建缆芯温度预测模型，将物理模型与数据驱动相融合，克服了真实缆芯温度历史数据匮乏的难题。

这一“表皮感知-模型推演-数据预测”的技术路线，本质上构建了电缆系统的数字孪生体——物理电缆每时每刻的温度状态都能在数字空间中得到高保真复现，且具备预测能力。这正是数字电网“虚实映射、以虚控实”理念在电缆运维中的具体落地。

 四、智能电缆在数字电网中的典型应用

（一）全场景覆盖的分布式感知网络

数字电网要求“可观、可测、可控”覆盖至电网末梢。DTS技术可支持长达10公里以上的连续测温，测温精度±1℃，定位精度高可达±0.05米。这意味着单套系统即可实现对长距离电缆线路的无盲区覆盖，大幅减少了感知设备的布点密度与运维成本。

安科瑞AMB400系列DTS系统已在高层建筑母线槽、隧道电力电缆、医院配电等场景实现规模化应用，典型配置下可实现3秒刷新、7×24小时实时监测。南科大邵理阳团队在第十五届全运会保电任务中，部署7套DTS设备和16公里测温光缆，将隐患响应时间缩短至3秒以内。这些案例证明，DTS驱动的智能电缆感知体系已具备支撑数字电网全域感知的能力。

（二）多参量协同与故障诊断

数字电网的价值不仅在于“感知”，更在于“诊断”。单一的温度监测在区分过载发热、接头接触不良发热与局部放电发热时存在局限。因此，多参量协同成为智能电缆技术的重要发展方向。

国电南瑞的“导体光纤共绞”方案展示了这一思路：将分布式拉曼测温（提供全线温度分布）与超弱光纤光栅阵列（提供局部微应变）相结合，通过温度-应变解耦算法，分离电缆导体的真实应变与温度场信息。这种多参量融合的监测架构，能够显著提升高压电缆状态监测的可靠性，为故障诊断与预警提供更丰富的数据维度。

《中国科技论文》刊发的研究进一步指出，基于分布式光纤温度监测等核心技术，可构建多参量协同的故障诊断体系，实现对电力通信介质的连续监测。在数字电网架构下，这些多源数据通过边缘计算节点预处理后上传至云端，与地理信息、负荷数据、气象数据融合，形成电缆系统的全域态势感知能力。

（三）电网负荷预测与运行优化

智能电缆的实时温度数据还可反向赋能电网运行调度。一项发明专利提出，可利用分布式光纤测温数据建立电缆节点负荷与居民用电总负荷、电网总负荷的匹配关系，结合气温、人体舒适度指数等参数，通过LSTM神经网络实现电网负荷的精准预测。其技术逻辑在于：电缆温度分布直接反映了实际负荷分布，这一实时数据可对统计模型的预测偏差进行动态校正，提升预测模型的时效性与准确性。

这意味着，智能电缆不仅是“被监测对象”，其感知数据还可作为电网调度的输入变量，参与数字电网的闭环优化控制。

 五、产业共识与发展展望

2026年3月，中国电力设备管理协会在厦门主办“基于光纤传感的电气设备状态检测技术”研讨会，国网系统单位、华北电力大学、上海交通大学及中天科技、江苏上上电缆等企业代表参会，围绕光纤传感在电缆及通道状态监测的应用展开研讨。这一会议表明，光纤传感驱动的智能电缆技术已从实验室走向产业共识，正进入规模化应用与标准化建设阶段。

展望未来，随着“传感-通信-计算”一体化技术的持续突破，智能电缆将不仅是电力传输的载体，更是数字电网中分布广、数据丰富的感知节点之一。它将在设备状态评估、剩余寿命预测、动态增容决策、故障预警定位等场景中发挥的作用，为新型电力系统的智能化运行提供坚实的数据底座。