一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及對0PPC輸電線路的監(jiān)測，特別是一種基于雙管異構的電力架空光纜 分布式應變應力監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002] 架空輸電線路是電力系統(tǒng)中實現(xiàn)電能遠距離傳輸?shù)囊粋€重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)架空輸電 線路的檢查主要依靠運行維護人員周期性巡視，存在實時性差、監(jiān)測范圍有限等很多局限 性。電力架空光纜是一種特殊的架空輸電線路，尤其是0PGW和0PPC是電力通信的主要載 體，應用廣泛。因此利用0PPC加強架空輸電線路應變應力在線監(jiān)測意義重大。
[0003] 近年來，國內外提出了將光傳感系統(tǒng)用于電力架空光纜線路在線監(jiān)測領域，實現(xiàn) 光纜溫度、應變等參數(shù)測量。中國專利CN201569523U"一種應用于光纖復合相線0PPC的 應力應變測量裝置"，由基于布里淵散射的分布式光纖系統(tǒng)B0TDR、監(jiān)控計算機、傳導光纖及 其接頭盒和光纖復合相線0PPC組成，可完成對0PPC應力應變異常點監(jiān)測。中國專利CN 203163769U"一種基于分布式光纖傳感器的架空線路安全監(jiān)測系統(tǒng)"，由架空線應力傳感 裝置、架空線溫度傳感裝置及架空線環(huán)境監(jiān)測裝置組成，其架空線應力傳感裝置基于分布 式光纖布里淵時域光時域反射（B0TDR)傳感原理，架空線溫度傳感裝置基于分布式光纖拉 曼測溫（R0TDR)傳感原理，實現(xiàn)對整條架空輸電線路的溫度進行實時在線分布式監(jiān)測。中 國專利CN102840928A"一種用于光纖復合相線的在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法"及中 國專利CN203310540U"一種融合光纖復合相線的溫度與應變在線監(jiān)測裝置"，提出利用多 模光纖對運行的0PPC光纜溫度進行實時分區(qū)監(jiān)測。
[0004] 上述提到的幾個專利在0PPC應力監(jiān)測方面均采用B0TDR技術，但用于測試的光纖 復合相線0PPC為常規(guī)結構，其結構(包括光單元）設計原則都是使纜內的光纖與外部溫度、 應變(尤其是應變）盡可能地隔離，以保障光信號不受外部影響地可靠傳輸。因此，對于常 規(guī)電力架空光纜，光纖相對于光單元有冗余長度(光纖余長)，即光纖在光單元內是松弛的， 另外光單元位于絞合層，此時光單元相比于光纜還存在一定的絞合余長，電力架空光纜在 一定范圍內發(fā)生應變時，纜內的光纖并不發(fā)生應變，測量距離不超過20km，不能實現(xiàn)長距離 0PPC全程實時連續(xù)監(jiān)測，因此其在0PPC應力監(jiān)測準確度和精度等方面有待改進。
[0005]

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測 方法，以實現(xiàn)對0PPC輸電線路中導線溫度的測量。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種基于雙管異構的電力架空光纜分布 式應變應力監(jiān)測方法，其特征在于，按照如下步驟實現(xiàn)： S1 :在兩個站點之間架設包括雙管異構0PPC線路，在其中一個站點內設置第一光纖配 線架和監(jiān)測裝置，在另一個站點內設置第二光纖配線架，所述線路的兩端分別通過導引光 纜引入對應的站點；所述新型OPPC包括：第一光單元和第二光單元，且沿所述新型OPPC徑 向由內向外依次設置有中心層和絞合層；在所述新型OPPC的中心層設置所述第一光單元； 在所述第一光單元內置有至少一根沒有余長緊套光纖；在所述新型OPPC的絞合層設置所 述第二光單元，在所述第二光單元內置有至少一根有余長的松套光纖；所述導引光纜采用 與所述新型OPPC中第一光單元和第二光單元同類型同數(shù)量光纖的ADSS或普通光纜； 52 :分別獲取所述線路和兩條導引光纜對應端口內的緊套光纖和松套光纖；將所述線 路一端和其中一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接，并將熔接后的緊套光纖 和松套光纖盤繞固定在一接續(xù)盒內，且該接續(xù)盒設置在一終端塔上；將所述線路另一端和 另一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接，并將熔接后的緊套光纖和松套光纖 盤繞固定在另一接續(xù)盒內，且該接續(xù)盒設置在另一終端塔上；分別將兩條導引光纜另一端 分別對應成端于所述第一光纖配線架和所述第二光纖配線架；用跳纖將所述第一光纖配線 架與所述監(jiān)測裝置相連，用跳纖將成端于所述第二光纖配線架上的緊套光纖和松套光纖進 行連接，以構成一監(jiān)測回路； 53 :啟動所述監(jiān)測裝置，對所述線路中光纖應變進行實時全程連續(xù)測試，并每隔T秒自 動記錄和保存一組采集的應變值。
[0008] 在本發(fā)明一實施例中，所述監(jiān)測裝置設置有溫度及應變分離計算模塊，并采用如 下方式計算所述線路的溫度：
【主權項】
1. 一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方法，其特征在于，按照如 下步驟實現(xiàn)： 51 :在兩個站點之間架設包括雙管異構OPPC的線路，在其中一個站點內設置第一光纖 配線架和監(jiān)測裝置，在另一個站點內設置第二光纖配線架，所述線路的兩端分別通過導引 光纜引入對應的站點；所述新型OPPC包括：第一光單元和第二光單元，且沿所述新型OPPC 徑向由內向外依次設置有中心層和絞合層；在所述新型OPPC的中心層設置所述第一光單 元；在所述第一光單元內置有至少一根沒有余長緊套光纖；在所述新型OPPC的絞合層設置 所述第二光單元，在所述第二光單元內置有至少一根有余長的松套光纖；所述導引光纜采 用與所述新型OPPC中第一光單元和第二光單元同類型同數(shù)量光纖的ADSS或普通光纜； 52 :分別獲取所述線路和兩條導引光纜對應端口內的緊套光纖和松套光纖；將所述線 路一端和其中一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接，并將熔接后的緊套光纖 和松套光纖盤繞固定在一接續(xù)盒內，且該接續(xù)盒設置在一終端塔上；將所述線路另一端和 另一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接，并將熔接后的緊套光纖和松套光纖 盤繞固定在另一接續(xù)盒內，且該接續(xù)盒設置在另一終端塔上；分別將兩條導引光纜另一端 分別對應成端于所述第一光纖配線架和所述第二光纖配線架；用跳纖將所述第一光纖配線 架與所述監(jiān)測裝置相連，用跳纖將成端于所述第二光纖配線架上的緊套光纖和松套光纖進 行連接，以構成一監(jiān)測回路； 53 :啟動所述監(jiān)測裝置，對所述線路中光纖應變進行實時全程連續(xù)測試，并每隔T秒自 動記錄和保存一組采集的應變值。
2. 如權利要求1所述的一種基于雙管異構的電力架空光纜 分布式應變應力監(jiān)測方法，其特征在于：所述監(jiān)測裝置設置有溫 度及應變分離計算模塊，并采用如下方式計算所述線路的溫度：
采用如下方式計算所述線路的應變：
u:中z為光單元到監(jiān)測裝置的距離，第 一光單元布里淵頻譜分布信息、蟲髎jJ/)為第二光單元布里淵頻譜分布信息，為笫一 光單元溫度的變化量(麗1為第二光單元溫度的變化量為第一光單元應變的變 化量、第二光單元應變的變化量,Cf為第一光單元布里淵頻移溫度系數(shù)、Cf第二光 單元布里淵頻移溫度系數(shù)，為第一光單元布里淵頻移應變系數(shù)、q為第二光單元布里 淵頻移應變系數(shù)。
3. 權利要求2所述的一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方法， 其特征在于：所述第一光單元布里淵頻移溫度系數(shù)Cf、所述第二光單元布里淵頻移溫度系 數(shù)、cf、所述第一光單元布里淵頻移應變系數(shù)q及所述第二光單元布里淵頻移應變系數(shù) 通過測試所述新型oppc中第一光單元、第二光單元中緊套光纖和松套光纖獲取。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方 法，其特征在于：所述的監(jiān)測裝置具有兩個光端口，第一光端口具有發(fā)送連續(xù)激光信號功 能，第二光端口用于發(fā)送脈沖激光信號，同時具有接收反饋的布里淵頻譜信號功能；所述的 監(jiān)測裝置從第二光端口接收到反饋信號后解調出光纖溫度值。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方 法，其特征在于：在所述新型OPPC中還設置有鋁包鋼線和/或鋁線；所述鋁包鋼線和/或鋁 線設置于所述新型OPPC的絞合層。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方 法，其特征在于：所述接續(xù)盒是一種能抗高壓、絕緣性能良好的專用接續(xù)盒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于雙管異構的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方法，在兩站點間架設新型OPPC線路，所述新型OPPC內設置有兩個光單元，其中第一光單元位于光纜中心，至少有一根沒有余長的緊套光纖，第二光單元位于光纜絞合層，至少有一根余長為0.5-0.8%的松套光纖，緊套光纖和松套光纖的一端分別與監(jiān)測裝置的兩個光端口相連，緊套光纖和松套光纖的另一端分別進入光纖配線架后相連，啟動該監(jiān)測裝置開始應變應力測量。本發(fā)明所提出的一種基于異構雙纖的電力架空光纜分布式應變應力監(jiān)測方法，實現(xiàn)了對電力架空光纜應變應力全程連續(xù)實時監(jiān)測，為電網(wǎng)故障搶修及安全運行提供保障。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN104614017
【申請?zhí)枴緾N201510032539
【發(fā)明人】吳文宣, 連紀文, 卓秀者, 李勃, 唐元春, 陳奇太, 莊深俊
【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, 福建永福電通技術開發(fā)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月22日