一种碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统的制作方法

本实用新型涉及一种碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统，属于架空导线在线温度测试系统。

背景技术：

碳纤维光纤复合架空相线是一种新型特种导线，它是一种将光单元复合在碳纤维复合材料层中，由光纤复合芯棒、铝线外层组成，外层与邻外层铝线股组成的导线。碳纤维光纤复合架空相线具有重量轻、抗拉强度高、耐高温、耐腐蚀、载流量大等一系列优点，在实际使用过程中，对碳纤维光纤复合架空相线一直缺少可靠稳定的温度测试系统，无法确认正常运行过程中温度的变化。

技术实现要素：

针对碳纤维光纤复合架空相线结构，本实用新型提出了一种碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统，可以实现架空导线长距离运行温度稳定可靠地在线监控。

本实用新型为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统，包括分布式光纤测温主机、光纤连接跳线、光纤连接盒和碳纤维光纤复合架空相线，其中分布式光纤测温主机通过光纤连接跳线和光纤连接盒连接，光纤连接盒通过碳纤维光纤复合架空相线和分布式光纤测温主机连接。

所述碳纤维光纤复合架空相线包括碳纤维光纤复合芯棒和围绕其外的铝制绞线层。

所述碳纤维光纤复合芯棒中包含至少2根62.5/125μm多模光纤，至少2 根9/125μm单模光纤光纤填充油膏、PBT松套管、碳纤维层和玻璃纤维层，其中所述PBT松套管设置在碳纤维光纤复合芯棒的中心位置，PBT松套管外侧为碳纤维层，所述碳纤维层外侧为玻璃纤维层，PBT松套管内预埋有62.5/125μm多模光纤、9/125μm单模光纤和光纤填充油膏。

所述PBT松套管采用PBT材料管。

分布式光纤测温主机的空间分辨率达0.5m，其有效测试长度可达20km。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型可及时发现碳纤维光纤复合架空相线局部覆冰和断线等情况，对直流融冰技术提供支持。

2、本实用新型使用碳纤维和玻璃纤维复合增强层，将松套管包裹住，与普通传感光纤相比，其测量温度更接近碳纤维光纤复合芯棒运行的温度，对碳纤维光纤复合架空相线的线路资源运行调配和线路安全运行监控提供可靠的数据支撑。

3、本实用新型可提高线路的资源利用率，在保证通信稳定的同时，不用另敷设一条测温线路，减少施工费用，节约资源。

4、本实用新型可将测试主机连接互联网，实现线路温度运行大数据库建立，实现无人监测及异常自动反馈功能。

附图说明

图1是本实用新型碳纤维光纤复合芯棒结构示意图，其中：1、62.5/125μm多模光纤；2、光纤填充油；3、9/125μm单模光纤；4、PBT松套管；5、碳纤维层； 6、玻璃纤维层。

图2是本实用新型碳纤维光纤复合架空相线结构示意图，其中：7、铝制绞线层； 8、碳纤维光纤复合芯棒。

图3是本实用新型分布式光纤测温主机原理图。

图4是本实用新型碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-2，本发明为实现碳纤维光纤复合架空相线在线测温，在碳纤维光纤复合芯棒8的PBT松套管4内预埋两根62.5/125μm多模光纤1，采用连续拉挤设备将PBT松套管4与碳纤维层5、玻璃纤维层6固化在一起。

碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统，其核心是使用碳纤维光纤复合芯棒 8作为温度测量介质，在碳纤维层5和玻璃纤维层6交联加强层包裹PBT松套管 4，利用PBT松套管4中2根62.5/125μm多模光纤1作为温度测量传感器，实现碳纤维光纤复合架空相线在线温度监测功能。

碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统如图4所示，其测量为从一个测试主机发射信号通过光纤跳线，光纤跳线与光纤连接盒连接，光纤连接盒与碳纤维光纤复合架空相线的一端连接，通过几根不同长度的碳纤维光纤复合架空相线的连接构成单回路在线测温系统。

分布式光纤测温主机利用R-OTDR(拉曼散射技术)，通过主机发射在一根PBT 松套管4内的62.5/125μm多模光纤1的拉曼散射分析，实现光纤温度的在线监控，设备具有较高的测温精度，空间分辨率可达0.5m，可连续分布式测量温度，其有效测试长度可达20km。

碳纤维光纤复合架空相线在线测温系统，光纤连接盒由铝制接头盒、复合材料绝缘子、硅橡胶绝缘层组成，其光纤接头盒为悬挂在电缆塔杆上，使用预绞式金具将碳纤维光纤复合芯棒8引出，将碳纤维光纤复合芯棒8固定在铝制接头盒上，使用管切割刀将碳纤维光纤复合芯棒8中纤维层和PBT松套管4剥离，使用硅橡胶热缩管将剥离后的光纤进行保护，引出至光纤接线盘进行光纤熔接。

如图3，本发明分布式光纤测温主机内部由计算机控制数据采集和接受组件，通过光发射激光器发射光源经过光纤连接跳线与碳纤维光纤复合架空相线内芯传感光纤，传感光纤回传光信号经过恒温槽与光路耦合器，光信号经过耦合后，在分光器中将拉曼散射信号分离出来，将信号中反斯托克斯光和斯托克斯光分别经过光滤波器滤波、接收器接收，在数据采集和接受组件中进行温度采集，运用计算机对采集数据进行计算，对应间隔长度的温度在显示器中显示出来。

上述实施方式仅用于说明本实用新型，但并限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本实用新型所附权利要求所限定的范围。