CN101923921A - 电力光纤复合导线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力光纤复合导线，包括多股电力传输绞线，还包括光纤，该光纤与电力传输绞线复合，并沿电力传输绞线延伸。本发明的电力复合导线既可以正常输送电能，又能通讯，同时又能自身进行温度测量。

Description

电力光纤复合导线

技术领域

本发明涉及一种电力光纤复合导线，更具体地，涉及一种光纤测温的电力复合导线。

背景技术

目前电力线路导线都是使用钢芯铝绞线传输电力负荷，而电力通讯、保护、自动装置等联系一般要靠另外架设的ADSL、光纤复合架空地线(OPGW)等的光纤传递，这样做一是增加了设备，二是OPGW常常受雷击等事故威胁，使通讯中断，另外有些中压线路没有架空地线，也就无法使用OPGW光缆，就需要另外架设通信线路。此外，需要掌握输电线路运行导线的温度，以便能够准确掌握导线的实时温度，这样可以确定是否可以提高导线输送容量。目前对于测量导线温度所采取的方法是在导线上布点(按运行单位需求在线路上不同位置上进行导线测温)安装测温设备，以通过GPS通讯，简短的发回测温数据，而这样做的结果是导致成本很高，而且还受安装数量限制，同时又不能进行温度的实时测量，从而不能使线路发挥其最优效率。

因此需要一种有效方案来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电力光纤复合导线，其既可以正常输送电能，又能通讯。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种能自身进行温度测量的光纤测温复合导线。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种能够有效保护光纤的光纤测温复合导线。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电力光纤复合导线，包括多股电力传输绞线，还包括光纤，该光纤与电力传输绞线复合，并沿电力传输绞线延伸。

其中，本发明的电力光纤复合导线还包括保护套管，光纤设置在保护套管内。

其中，多股电力传输绞线形成绞合层，在绞合层内部容纳光纤。

其中，绞合层内还设置一根或多根支撑芯材。

其中，光纤有多根，并且至少一根为刻写有测温光栅的光栅光纤。

其中，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

其中，多股电力传输绞线为铝绞线。

其中，支撑芯材为钢芯。

其中，护套管为钢管。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

实际生产中如使用本发明的光纤测温复合导线，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将光纤测温复合导线作为传输电力的线路时，工作人员可以根据光纤测温复合导线测量到线路温度来直接确定线路的实际承载状况。

本发明对加强导线在线监测、掌握温度变化、提高导线传输容量、降低线损、提高电网运行安全、增加通信备份、解决全方位通信方案等等方面都显示出具大的经济效益和社会效益，尤其在当下国家全力建设环保型、经济型社会的主潮流中更加显示出强大的现实意义。

应该指出，以上说明和以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了光纤测温复合导线的示意性截面图；

图2示出了光纤测温复合导线结构示意图；

图3示出了光纤测温复合导线内光纤与光栅光纤位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1示出了光纤测温复合导线的示意性截面图。本发明是在导线的钢芯铝绞线1中的一股钢芯2换成内部穿有数拾根光纤4的钢管，利用其中的光纤进行电力的通讯、保护、自动装置；并且在其中的几根光纤上进行刻写光栅，通过经刻写光栅的光纤直接对导线进行温度测量。

图2示出了光纤测温复合导线结构示意图。

参照图2，本发明提供了一种电力复合导线，包括多股电力传输绞线1，还包括光纤4，该光纤与电力传输绞线复合，并沿电力传输绞线延伸。其中，本发明的电力复合导线还包括保护套管，光纤设置在保护套管内。其中，多股电力传输绞线形成绞合层，在绞合层内部容纳光纤。其中，绞合层内还设置一根或多根支撑芯材2。

另外，本发明还具有测温功能。其中，光纤有多根，并且至少一根为刻写有测温光栅的光栅光纤。其中，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

优选地，在本发明中，多股电力传输绞线为铝绞线，支撑芯材为钢芯。其中，护套管为钢管。

本发明采用直接在光纤上制作刻录光栅的方法进行测温导体制造。用光纤刻录成的光栅光纤是利用光纤材料的光敏性，通过特殊的加工方式，使纤芯内形成空间相位光栅，局部形成一个窄带的反射镜面，对特定波长的光形成反射。当光纤的温度发生变化时，光栅的周围会随着光纤的热胀冷缩发生变化，该变化会改变反射波长，通过测量反射光的波长变化，便可测量出光栅所处位置的光纤感应温度。同样，通过测量反射光的延迟，可得知光栅的位置。这就是利用光栅光纤测温的原理。

直接刻光栅的方式不产生附加损耗，不会影响测量距离，这种制作方式要好于熔接的制作方式。通过光纤刻录成的光栅光纤测温方式由于是特制有针对性的光纤，反射信号强，因此对设备的发射功率和接收灵敏度要求都低于拉曼反射测温方式，且设备的稳定性好。同时带来的好处是测量距离远，测量距离可以在100km以上，测量精度在±2℃以内。

图3示出了光纤测温复合导线内光纤与光栅光纤位置示意图。

参照图3，根据本发明的一个具体实施例，在普通导线的钢芯铝绞线1中的一股钢芯2改为内部可以穿有高达数拾根光纤的钢管3，并在这些光纤中的几根光纤5上进行刻写光栅，优选地，可以将一股或两股钢芯2替换为钢管3。将其中几根光纤5在设定的位置进行刻写光栅，通过发射光信号测量不同位置光栅的感应温度。这就是实现了利用光栅光纤测温。本发明不需要测量整条线路的连续温度分布，可以选用每300～500米一个测量点，或在弧垂最低点加大分布光栅点，选用光栅光纤的测温方式监控线路温度变化，可随时通过掌握的温度调整输传容量。优选地，可选择300米、400米、500米作为相邻测温点的间隔距离。

根据本发明的一个具体实施例，将普通钢芯铝绞线1的7根钢芯2中的1根替换为内部穿有24根光纤的钢管3，并在这24根光纤中的8根光纤5上进行刻写光栅。在这8根光纤中的每根上都刻录15个光栅，即每根上共15个测温点。在该实施例中，使用24根光纤中的16根光纤进行通讯，利用24根光纤中的8根刻录有光栅的光纤进行测温。实践证明，该方法能够达到较好的效果。

实际生产中如使用本发明的光纤测温复合导线，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将光纤测温复合导线作为传输电力的线路时，工作人员可以根据光纤测温复合导线测量到底线路温度来直接确定线路的实际承载状况。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种电力光纤复合导线，包括多股电力传输绞线，其特征在于，还包括光纤，所述光纤与所述电力传输绞线复合，并沿所述电力传输绞线延伸。

2.根据权利要求1所述的电力光纤复合导线，其特征在于，还包括保护套管，所述光纤设置在所述保护套管内。

3.根据权利要求2所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述多股电力传输绞线形成绞合层，在所述绞合层内部容纳所述光纤。

4.根据权利要求3所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述绞合层内还设置一根或多根支撑芯材。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述光纤有多根，其中至少一根为刻写有测温光栅的光栅光纤。

6.根据权利要求5所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，所述预定的距离为300-500米。

7.根据权利要求5所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述多股电力传输绞线为铝绞线。

8.根据权利要求5所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述支撑芯材为钢芯。

9.根据权利要求5所述的电力光纤复合导线，其特征在于，所述护套管为钢管。

Images