一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光纤复合架空相线，特别是一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线。
【背景技术】
[0002]光纤复合架空相线(OPPC)是新型电力架空输电线路，它充分利用电力系统自身的线路资源，兼具电力传输以及电力通信双重功能。光纤复合架空相线的运行温度和受力状态直接影响架空线路的弧垂、电能输送容量，因此线路温度应变监测具有实际意义。
[0003]布里渊型光纤传感器作为一种新型的光纤传感器，可实现长达数十公里的分布式温度应变监测，具有灵敏度高，抗电磁干扰能力强、能够进行分布测量等特点，是国内外竞相发展的检测设备。利用光纤复合架空线相线光单元中光纤，可望建立输电线路光监测通道，实现线路分布式检测。
[0004]对于温度监测，光纤位于相线内，热传导好，光纤接入传感设备即可实现；对于应变监测，则显复杂，它与光缆应变和光缆内光纤应变的传递有关。现有常规的电力架空光缆的结构(包括光单元)设计原则都使是缆内的光纤与外部应变尽可能的隔离，以保障光信号不受外部影响地可靠传输。对于常规电力架空光缆，缆内的光纤与光缆应变隔离的设计方案有:①光纤相对于光单元有冗余长度(光纤余长)，即光纤在光单元内是松弛的；?光单元位于绞合层，此时光单元相比于光缆还存在一定的绞合余长。此时，光纤复合架空相线在一定范围内发生应变时，缆内的光纤并不发生应变，即基于现有结构的光纤复合架空线路，其内部的光纤无法实现线路的分布式应变监测。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，以实现光纤复合架空相线每一点的温度和应变信息的监测，克服现有技术中存在的缺陷。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，其特征在于，包括:第一光单元和第二光单元，且沿所述光纤复合架空相线径向由内向外依次设置有中心层和绞合层；所述第一光单元设置于所述光纤复合架空相线的中心层；所述第二光单元设置于所述光纤复合架空相线的绞合层；所述的第一光单元内置至少有一根没有余长的紧套光纤，用于电力架空光缆应变测量，所述的第二光单元内置有至少一根余长为0.5-0.8%的松套光纤，用于电力架空光缆温度测量。
[0007]在本实用新型一实施例中，所述第一光单元还包括用于放置所述单模紧套光纤的不锈钢管；所述第二光单元还包括用于放置所述单模松套纤的不锈钢管。
[0008]在本实用新型一实施例中，所述第一光单元和所述第二光单元内还均填充有油膏。
[0009]在本实用新型一实施例中，所述新型OPPC中还包括铝包钢线和/或铝线；所述铝包钢线和/或铝线设置于所述新型OPPC的绞合层。
[0010]在本实用新型一实施例中，所述铝包钢线包括多根铝包钢线；所述铝线包括多根销线。
[0011]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型所提出的一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，在光纤复合架空相线的绞合层设有余长较大用于温度测量的松套光纤，在光纤复合架空相线的中心层增加没有余长的用于应变监测的紧套光纤，实现了光纤复合架空相线每一点的温度和应变信息的监测，进而实现了电力传输、光纤通信以及状态检测三重功能，保障了光纤复合架空相线局部过热、覆冰、断股等故障的提前预警，有效的提高了架空线路电力传输过程的监测水平，保障了电力输送的安全。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型中新型光纤复合架空相线的截面示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
[0014]本实用新型提供一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，如图1所示，其特征在于，包括:第一光单元1、第二光单元2、铝包钢线3和铝线4，且沿所述光纤复合架空相线径向由内向外依次为中心层和绞合层；所述第一光单元I设置于所述光纤复合架空相线的中心层；所述第一光单元I内设置有用于输电线路应变监测的2芯紧套光纤11，且该紧套光纤11的余长为零，芯直径为0.9mm ;进一步的，所述第一光单元I还包括用于放置所述紧套光纤11的不锈钢管，且该不锈钢管直径为2.7mm ;此外，所述第一光单元I还填充有油膏。
[0015]所述第二光单元2和所述铝包钢线3均设置于所述光纤复合架空相线的绞合层；所述第二光单元2内设置有用于输电线路温度监测的12芯松套光纤21，且该松套光纤21的与余长为0.5%~0.8%，芯直径为250微米；进一步的，所述第二光单元2还包括用于放置所述松套光纤21的不锈钢管，且该不锈钢管直径为2.7mm;此外，所述第二光单元2内还均填充有油膏。在本实施例中，所述绞合层包括5根铝包钢线，且每根铝包钢线的直径为2.7mm0
[0016]进一步的，所述铝线4绞合在所述绞合层的外围；在本实施例中，在所述绞合层的外围绞合有两层直径为3.45mm的铝线，其中，第一层绞合有10根铝线，第二层绞合有16根铝线，且整个光纤复合架空相线的直径是21.90mm。
[0017]此外，在本实施例中，设置在绞合层的铝包钢线3可采用铝线。
[0018]在本实施例中，分别取第一光单元I中的I芯紧套光纤11用于应变监测和第二光单元2中的I芯松套光纤21用于温度监测，紧套光纤11的一端和松套光纤21的一端分别连接到布里渊光时域分析仪上，紧套光纤11和松套光纤21的另一端相互熔接以构成测量环路。由于松套光纤21的余长较大，其仅对温度敏感；而紧套光纤11由于没有余长，并且位于相线的最中心(即不存在绞合余长)，因此对光纤复合架空相线的拉力和温度都敏感。结合利用松套光纤21测得的温度分布信息，可以分离得到紧套光纤11沿线每一点的温度和应变信息，从而实现光纤复合架空相线分布式温度应变信息，实时反映架空相线的健康状态，及时发现架空线路的局部过热点或者覆冰、断股等故障，提高架空线路电力传输过程的监测水平，保障电力输送安全。
[0019]以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，其特征在于，包括:第一光单元和第二光单元，且沿所述光纤复合架空相线径向由内向外依次设置有中心层和绞合层；所述第一光单元设置于所述光纤复合架空相线的中心层；所述第二光单元设置于所述光纤复合架空相线的绞合层；所述的第一光单元内置至少有一根没有余长的紧套光纤，用于电力架空光缆应变测量，所述的第二光单元内置有至少一根余长为0.5-0.8%的松套光纤，用于电力架空光缆温度测量。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，其特征在于:所述第一光单元还包括用于放置所述紧套光纤的不锈钢管；所述第二光单元还包括用于放置所述松套光纤的不锈钢管。
3.根据权利要求1所述的一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，其特征在于:所述第一光单元和所述第二光单元内还均填充有油膏。
4.根据权利要求1所述的一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，其特征在于:所述光纤复合架空相线中还包括铝包钢线和/或铝线；所述铝包钢线和/或铝线设置于所述光纤复合架空相线的绞合层。
5.根据权利要求4所述的一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，其特征在于:所述铝包钢线包括多根铝包钢线；所述铝线包括多根铝线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，包括：第一光单元、第二光单元，且沿光纤复合架空相线径向由内向外依次设置有中心层和绞合层；第一光单元设置于光纤复合架空相线的中心层；第二光单元设置于光纤复合架空相线的绞合层；第一光单元内设置有用于输电线路应变监测紧套光纤；第二光单元内设置有用于输电线路温度监测松套光纤。本实用新型所以提出的一种用于监测输电线路温度及应变的光纤复合架空相线，实现了相线每一点的温度和应变信息的监测，进而实现了电力传输、光纤通信以及状态检测三重功能，有效地保障了电力输送安全。
【IPC分类】H01B5-10, G01D21-02, H01B5-00
【公开号】CN204463847
【申请号】CN201520042170
【发明人】吴文宣, 连纪文, 蔡光飚, 卓秀者, 陈奇太, 庄深俊, 李 杰
【申请人】国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司莆田供电公司, 福建永福工程顾问有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月22日