一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種光纖復(fù)合架空相線，特別是一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖復(fù)合架空相線(OPPC)是新型電力架空輸電線路，它充分利用電力系統(tǒng)自身的線路資源，兼具電力傳輸以及電力通信雙重功能。光纖復(fù)合架空相線的運行溫度和受力狀態(tài)直接影響架空線路的弧垂、電能輸送容量，因此線路溫度應(yīng)變監(jiān)測具有實際意義。
[0003]布里淵型光纖傳感器作為一種新型的光纖傳感器，可實現(xiàn)長達(dá)數(shù)十公里的分布式溫度應(yīng)變監(jiān)測，具有靈敏度高，抗電磁干擾能力強(qiáng)、能夠進(jìn)行分布測量等特點，是國內(nèi)外競相發(fā)展的檢測設(shè)備。利用光纖復(fù)合架空線相線光單元中光纖，可望建立輸電線路光監(jiān)測通道，實現(xiàn)線路分布式檢測。
[0004]對于溫度監(jiān)測，光纖位于相線內(nèi)，熱傳導(dǎo)好，光纖接入傳感設(shè)備即可實現(xiàn)；對于應(yīng)變監(jiān)測，則顯復(fù)雜，它與光纜應(yīng)變和光纜內(nèi)光纖應(yīng)變的傳遞有關(guān)?，F(xiàn)有常規(guī)的電力架空光纜的結(jié)構(gòu)(包括光單元)設(shè)計原則都使是纜內(nèi)的光纖與外部應(yīng)變盡可能的隔離，以保障光信號不受外部影響地可靠傳輸。對于常規(guī)電力架空光纜，纜內(nèi)的光纖與光纜應(yīng)變隔離的設(shè)計方案有:①光纖相對于光單元有冗余長度(光纖余長)，即光纖在光單元內(nèi)是松弛的；?光單元位于絞合層，此時光單元相比于光纜還存在一定的絞合余長。此時，光纖復(fù)合架空相線在一定范圍內(nèi)發(fā)生應(yīng)變時，纜內(nèi)的光纖并不發(fā)生應(yīng)變，即基于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的光纖復(fù)合架空線路，其內(nèi)部的光纖無法實現(xiàn)線路的分布式應(yīng)變監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，以實現(xiàn)光纖復(fù)合架空相線每一點的溫度和應(yīng)變信息的監(jiān)測，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，其特征在于，包括:第一光單元和第二光單元，且沿所述光纖復(fù)合架空相線徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置有中心層和絞合層；所述第一光單元設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的中心層；所述第二光單元設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的絞合層；所述的第一光單元內(nèi)置至少有一根沒有余長的緊套光纖，用于電力架空光纜應(yīng)變測量，所述的第二光單元內(nèi)置有至少一根余長為0.5-0.8%的松套光纖，用于電力架空光纜溫度測量。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述第一光單元還包括用于放置所述單模緊套光纖的不銹鋼管；所述第二光單元還包括用于放置所述單模松套纖的不銹鋼管。
[0008]在本實用新型一實施例中，所述第一光單元和所述第二光單元內(nèi)還均填充有油膏。
[0009]在本實用新型一實施例中，所述新型OPPC中還包括鋁包鋼線和/或鋁線；所述鋁包鋼線和/或鋁線設(shè)置于所述新型OPPC的絞合層。
[0010]在本實用新型一實施例中，所述鋁包鋼線包括多根鋁包鋼線；所述鋁線包括多根銷線。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型所提出的一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，在光纖復(fù)合架空相線的絞合層設(shè)有余長較大用于溫度測量的松套光纖，在光纖復(fù)合架空相線的中心層增加沒有余長的用于應(yīng)變監(jiān)測的緊套光纖，實現(xiàn)了光纖復(fù)合架空相線每一點的溫度和應(yīng)變信息的監(jiān)測，進(jìn)而實現(xiàn)了電力傳輸、光纖通信以及狀態(tài)檢測三重功能，保障了光纖復(fù)合架空相線局部過熱、覆冰、斷股等故障的提前預(yù)警，有效的提高了架空線路電力傳輸過程的監(jiān)測水平，保障了電力輸送的安全。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型中新型光纖復(fù)合架空相線的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。
[0014]本實用新型提供一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，如圖1所示，其特征在于，包括:第一光單元1、第二光單元2、鋁包鋼線3和鋁線4，且沿所述光纖復(fù)合架空相線徑向由內(nèi)向外依次為中心層和絞合層；所述第一光單元I設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的中心層；所述第一光單元I內(nèi)設(shè)置有用于輸電線路應(yīng)變監(jiān)測的2芯緊套光纖11，且該緊套光纖11的余長為零，芯直徑為0.9mm ;進(jìn)一步的，所述第一光單元I還包括用于放置所述緊套光纖11的不銹鋼管，且該不銹鋼管直徑為2.7mm ;此外，所述第一光單元I還填充有油膏。
[0015]所述第二光單元2和所述鋁包鋼線3均設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的絞合層；所述第二光單元2內(nèi)設(shè)置有用于輸電線路溫度監(jiān)測的12芯松套光纖21，且該松套光纖21的與余長為0.5%~0.8%，芯直徑為250微米；進(jìn)一步的，所述第二光單元2還包括用于放置所述松套光纖21的不銹鋼管，且該不銹鋼管直徑為2.7mm;此外，所述第二光單元2內(nèi)還均填充有油膏。在本實施例中，所述絞合層包括5根鋁包鋼線，且每根鋁包鋼線的直徑為2.7mm0
[0016]進(jìn)一步的，所述鋁線4絞合在所述絞合層的外圍；在本實施例中，在所述絞合層的外圍絞合有兩層直徑為3.45mm的鋁線，其中，第一層絞合有10根鋁線，第二層絞合有16根鋁線，且整個光纖復(fù)合架空相線的直徑是21.90mm。
[0017]此外，在本實施例中，設(shè)置在絞合層的鋁包鋼線3可采用鋁線。
[0018]在本實施例中，分別取第一光單元I中的I芯緊套光纖11用于應(yīng)變監(jiān)測和第二光單元2中的I芯松套光纖21用于溫度監(jiān)測，緊套光纖11的一端和松套光纖21的一端分別連接到布里淵光時域分析儀上，緊套光纖11和松套光纖21的另一端相互熔接以構(gòu)成測量環(huán)路。由于松套光纖21的余長較大，其僅對溫度敏感；而緊套光纖11由于沒有余長，并且位于相線的最中心(即不存在絞合余長)，因此對光纖復(fù)合架空相線的拉力和溫度都敏感。結(jié)合利用松套光纖21測得的溫度分布信息，可以分離得到緊套光纖11沿線每一點的溫度和應(yīng)變信息，從而實現(xiàn)光纖復(fù)合架空相線分布式溫度應(yīng)變信息，實時反映架空相線的健康狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)架空線路的局部過熱點或者覆冰、斷股等故障，提高架空線路電力傳輸過程的監(jiān)測水平，保障電力輸送安全。
[0019]以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，其特征在于，包括:第一光單元和第二光單元，且沿所述光纖復(fù)合架空相線徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置有中心層和絞合層；所述第一光單元設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的中心層；所述第二光單元設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的絞合層；所述的第一光單元內(nèi)置至少有一根沒有余長的緊套光纖，用于電力架空光纜應(yīng)變測量，所述的第二光單元內(nèi)置有至少一根余長為0.5-0.8%的松套光纖，用于電力架空光纜溫度測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，其特征在于:所述第一光單元還包括用于放置所述緊套光纖的不銹鋼管；所述第二光單元還包括用于放置所述松套光纖的不銹鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，其特征在于:所述第一光單元和所述第二光單元內(nèi)還均填充有油膏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，其特征在于:所述光纖復(fù)合架空相線中還包括鋁包鋼線和/或鋁線；所述鋁包鋼線和/或鋁線設(shè)置于所述光纖復(fù)合架空相線的絞合層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，其特征在于:所述鋁包鋼線包括多根鋁包鋼線；所述鋁線包括多根鋁線。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，包括：第一光單元、第二光單元，且沿光纖復(fù)合架空相線徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置有中心層和絞合層；第一光單元設(shè)置于光纖復(fù)合架空相線的中心層；第二光單元設(shè)置于光纖復(fù)合架空相線的絞合層；第一光單元內(nèi)設(shè)置有用于輸電線路應(yīng)變監(jiān)測緊套光纖；第二光單元內(nèi)設(shè)置有用于輸電線路溫度監(jiān)測松套光纖。本實用新型所以提出的一種用于監(jiān)測輸電線路溫度及應(yīng)變的光纖復(fù)合架空相線，實現(xiàn)了相線每一點的溫度和應(yīng)變信息的監(jiān)測，進(jìn)而實現(xiàn)了電力傳輸、光纖通信以及狀態(tài)檢測三重功能，有效地保障了電力輸送安全。
【IPC分類】H01B5-10, G01D21-02, H01B5-00
【公開號】CN204463847
【申請?zhí)枴緾N201520042170
【發(fā)明人】吳文宣, 連紀(jì)文, 蔡光飚, 卓秀者, 陳奇太, 莊深俊, 李 杰
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司莆田供電公司, 福建永福工程顧問有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月22日