一種電力架空光纜分布式在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及架空輸電線路監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是涉及一種電力架空光纜分布式在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力架空光纜是電力系統(tǒng)通信、調(diào)度的重要載體。目前，電力架空光纜主要有介質(zhì)自承重光纜ADSS、光纖復(fù)合架空地線OPGW和光纖復(fù)合架空相線0PPC，尤其是OPGW和0PPC，具有地線/相線與通信雙重功能，在電力輸電線路中得到廣泛的應(yīng)用。然而與普通的架空輸電線路一樣，電力架空光纜廣泛分布于野外，線路老化、氣象災(zāi)害和外力破壞等因素對線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行存在著巨大的威脅。傳統(tǒng)的架空輸電線路檢查主要依靠運(yùn)行維護(hù)人員周期性巡視，存在不易發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)、實(shí)時(shí)性差、監(jiān)測范圍有限等很多局限性，已不能滿足當(dāng)今智能電網(wǎng)建設(shè)需求，因此，將先進(jìn)的通信、傳感技術(shù)與輸電技術(shù)進(jìn)行融合和集成，及時(shí)獲取輸電線路的運(yùn)行狀況信息，提高運(yùn)行管理的自動化水平是電力行業(yè)的發(fā)展方向。
[0003]電力架空線路的溫度和應(yīng)變實(shí)時(shí)測量信息以及長期運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，可以反映架空線路的健康狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)架空線路的局部過熱點(diǎn)或者覆冰、斷股等故障，保障電力輸送安全。2013年2月27日公告授權(quán)的201220385724.9號中國實(shí)用新型專利“超高壓輸電線路在線綜合監(jiān)測系統(tǒng)”(授權(quán)號CN202757987U)公開了一種包括分布式光纖在線測溫系統(tǒng)的智能綜合監(jiān)測系統(tǒng)，分布式光纖在線測溫系統(tǒng)的傳感光纜植入電力電纜中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測導(dǎo)體溫度和電纜的動態(tài)載流量。但該專利中分布式光纖在線測溫系統(tǒng)只能利用傳感光纖實(shí)現(xiàn)輸電線路溫度的測量。專利“一種融合光纖復(fù)合相線的溫度與應(yīng)變在線監(jiān)測裝置”(申請?zhí)?01320019170.5)提出了一種融合光纖復(fù)合相線的溫度與應(yīng)變在線監(jiān)測裝置，該方法利用了拉曼型光纖傳感器實(shí)現(xiàn)測溫功能，然后利用布里淵型光纖傳感器實(shí)現(xiàn)應(yīng)變測量功能，由于拉曼設(shè)備的性能隨距離增加急劇下降從而限制了測量距離，并且該方法用了兩種測量設(shè)備增加了系統(tǒng)成本。專利“用于分布式溫度應(yīng)變監(jiān)測的光纖復(fù)合架空相線及系統(tǒng)”(申請?zhí)?01310182448.5)提出了一種有利用光纖復(fù)合架空相線(OPPC)內(nèi)部的光單元實(shí)現(xiàn)線路溫度、應(yīng)變監(jiān)測的方法，該OPPC需要設(shè)置裸纖與單模緊包光纖兩個(gè)光單元，會增加制造成本，并且裸纖和單模緊包光纖光單元位于絞合層相對位置，有風(fēng)條件下兩個(gè)不同位置的光單元的溫度存在差異，另外用于應(yīng)變監(jiān)測的單模緊包光纖位于絞合層，存在絞合余長，不能滿足架空光纜張力較小時(shí)的應(yīng)變監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供一種制造成本相對較低、能滿足多種監(jiān)測環(huán)境的電力架空光纜分布式在線監(jiān)測裝置。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種電力架空光纜分布式在線監(jiān)測裝置，包括布里淵光時(shí)域反射儀、引導(dǎo)光纜、光纖接續(xù)盒、電力架空光纜和光切換開關(guān)，所述的布里淵光時(shí)域反射儀設(shè)置有用于發(fā)送脈沖激光信號并接收反饋的布里淵頻譜信號的光端口，所述的引導(dǎo)光纜包括第一引導(dǎo)光纖和第二引導(dǎo)光纖，所述的光切換開關(guān)設(shè)置有光輸入端口、第一光輸出端口和第二光輸出端口，所述的光端口與所述的光輸入端口相連，所述的第一光輸出端口與所述的第一引導(dǎo)光纖的輸入端相連，所述的第二光輸出端口與所述的第二引導(dǎo)光纖的輸入端相連，所述的電力架空光纜設(shè)置有光單元，所述的光單元包括無縫管和設(shè)置在所述的無縫管內(nèi)的一根緊包光纖和至少一根裸纖，所述的緊包光纖的輸入端與所述的第一引導(dǎo)光纖的輸出端在所述的光纖接續(xù)盒內(nèi)連接，所述的裸纖的輸入端與所述的第二引導(dǎo)光纖的輸出端在所述的光纖接續(xù)盒內(nèi)連接，相對于所述的無縫管，所述的緊包光纖沒有余長，所述的裸纖余長為0.9-1.1 %。
[0006]所述的光單元無縫管內(nèi)的裸纖圍繞著緊包光纖螺旋布設(shè)。
[0007]所述的光單元設(shè)置于所述電力架空光纜的中心層。
[0008]如果為了獲得更大的應(yīng)變測量范圍，所述的光單元還可以設(shè)置于所述的電力架空光纜的絞合層。
[0009]所述的引導(dǎo)光纜為普通通信光纜，并且引導(dǎo)光纜內(nèi)設(shè)置至少兩根引導(dǎo)光纖。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過使用布里淵光時(shí)域反射儀，這樣僅利用電力架空光纜內(nèi)部一個(gè)光單元即可實(shí)現(xiàn)架空線路溫度、應(yīng)變分布式實(shí)時(shí)測量，無需額外布置傳感器，施工簡單，且不影響電力架空光纜的結(jié)構(gòu)、應(yīng)力分布性能和制造工藝，易于實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)長達(dá)數(shù)十公里的分布式溫度應(yīng)變監(jiān)測。布里淵光時(shí)域反射儀是一種實(shí)時(shí)測量光纖布里淵頻譜分布的新型設(shè)備，布里淵頻譜同時(shí)對光纖的溫度、應(yīng)變交叉敏感，因此利用布里淵光時(shí)域反射儀可以獲得光纖沿線的溫度或/和應(yīng)變分布信息。布里淵光時(shí)域反射儀分別接收到電力架空光纜內(nèi)部光單元的緊包光纖、裸纖的散射信號后，計(jì)算出緊包光纖、裸纖的布里淵頻譜全程分布信息。在架空光纜相同位置，光單元內(nèi)部的緊包光纖和裸纖所承受的溫度基本相同，由于裸纖設(shè)置了大于0.9%的余長，即使架空光纜存在應(yīng)變而發(fā)生拉伸形變時(shí)，也并不會使裸纖受力，因此光單元中的裸纖僅僅與架空線路的溫度有關(guān)，而與應(yīng)變無關(guān)；而由于光單元內(nèi)部的緊包光纖沒有余長，因此電力架空光纜存在應(yīng)變而發(fā)生形變時(shí)也會同步影響到光單元內(nèi)的緊包光纖，因此單元中緊包光纖與架空線路的溫度與應(yīng)變同時(shí)相關(guān)。結(jié)合光單元內(nèi)裸纖的布里淵頻譜信息(僅與溫度有關(guān))，可以分離出光單元內(nèi)緊包光纖的受應(yīng)變影響的布里淵頻譜信息，從而實(shí)現(xiàn)電力架空光纜的溫度和應(yīng)變的分布式監(jiān)測。使用光纖接續(xù)盒具有光纖熔接保護(hù)功能，并可以盤繞多余的光纖。
[0011]由于電力架空光纜設(shè)計(jì)的允許最大張力一般較大，而正常架線安裝時(shí)張力較小，如果不需要監(jiān)測架線安裝時(shí)的受力狀態(tài)，可以將所述光單元設(shè)置于電力架空光纜的絞合層。此時(shí)，因?yàn)楣鈫卧挥诮g合層，存