CN103048557B - 光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法 - Google Patents

光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，试验装置包括光纤复合架空相线OPPC光缆、电流源、加电流电极、光纤衰减监测仪(含光源(4)和光功率计(5))和测温装置；一个电流源、一个加电流电极、光纤复合架空相线OPPC光缆和另一个加电流电极依次连接；在两个加电流电极之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆中光单元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减监测仪中的光源(4)和光功率计(5)连接；所述测温装置的热电偶设置在光纤复合架空相线OPPC光缆的表面。本发明考察OPPC在承载电流作用下的温升变化以及附加衰减变化，确保实际工程的安全稳定运行。设备简单、时间、电流、温升易于控制。

Description

光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法
技术领域
本发明涉及电力系统通信技术领域，具体涉及一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法。
背景技术
光纤复合架空相线是一种新型的电力特种光缆，具备导线和通信光缆的功能，在我国电力领域10kV、35kV、110kV及220kV等电压等级输电线路中已经有了探索性的应用。
OPPC具有以下优点：(1)实现传输电能与光纤通信的融合；(2)充分利用输电线路走廊资源实现光通信，节省资源，实现资源的优化配置；(3)原有线路升级改造时应用OPPC，没有给原有线路附加额外负荷带来的隐患；(4)良好的耐腐蚀性可提高OPPC的使用寿命；(5)具有良好的热稳定性，保证光通信不受影响；(6)不存在雷击断股、短路电流过热的事故隐患。
在中低压电网中，光纤复合架空相线(OPPC)比OPGW、ADSS更具有优势，常用于输电线路改造升级、通信线路建设等。光纤复合架空相线对应的性能检测技术是一项新技术。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，该试验装置及其试验方法可以在实验室模拟测试OPPC光缆运行线路中不同额定承载电流下的光纤复合架空相线在对应的工作电流条件下的允许载流量性能。考察OPPC在承载电流作用下的温升变化以及附加衰减变化，确保实际工程的安全稳定运行。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其改进之处在于，所述试验装置包括光纤复合架空相线OPPC光缆6、电流源、加电流电极1、光纤衰减监测仪3和测温装置；
其中电流源、一个加电流电极1、光纤复合架空相线OPPC光缆6和另一个加电流电极1依次连接；在两个加电流电极1之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆6固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆中光单元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减监测仪3中的光源4和光功率计5连接；所述测温装置的热电偶2设置在光纤复合架空相线OPPC光缆6的表面。
其中，所述固定装置为对称设置的预绞式耐张金具及附件，用于将光纤复合架空相线OPPC光缆6两端固定，且在固定的过程中施加张力。
其中，所述电流源有两个加电流电极分别与光纤复合架空相线OPPC光缆6的两端连接。
其中，所述测温装置包括至少一个的热电偶2，所述至少一个的热电偶2设置在光纤复合架空相线OPPC光缆6的表面，接触到光纤复合架空相线OPPC光缆6的表面。
其中，所述光纤衰减监测仪3包含光源4和光功率计5，所述光源4用于向光纤复合架空相线OPPC光缆6中串接的光纤发送光信号，所述光功率计5用于接收并测试光源中发出的经过串接光纤后衰减了的光信号。
其中，所述光纤衰减监测仪3对允许载流量性能试验过程中串接后的总光纤衰减进行连续测试。
本发明基于另一目的提供的一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
(1)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆6进行安装固定；
(2)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆6中的光纤进行串接；
(3)配置光纤衰减监测仪3；
(4)配置测温装置；
(5)对光纤复合架空相线OPPC光缆6试样进行允许载流量性能试验。
其中，所述步骤(1)中，截取至少6m的光纤复合架空相线OPPC光缆6作为试样，采用固定装置将试样的两端固定，对试样施加张力并引出光纤复合架空相线OPPC光缆6中的串接光纤供所述光纤衰减监测仪3进行测试。
其中，所述步骤(2)中，将光纤复合架空相线OPPC光缆6中的光纤按双数数量进行串接，使接光纤衰减监测仪3的引出光纤在同一侧，且串接后的光纤总长度大于100m。
其中，所述步骤(3)中，在进行允许载流量性能试验过程中，采用光纤衰减监测仪3对允许载流量性能试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果。
其中，所述步骤(4)中，将所述测温装置中的至少一个热电偶接触到试样的表面，给试样通流后，利用测温装置连续监测光纤复合架空相线OPPC光缆6温升变化。
其中，所述步骤(5)中，检查试验条件是否符合要求，若符合则对试样进行允许载流量性能试验；否则，直到满足试验条件后对试样进行允许载流量性能试验。
其中，所述试验条件如下所述：
其中，试验时，给试样通以电流，通过测温装置连续测量和记录光纤复合架空相线OPPC光缆6的温度变化，在电流稳定后维持4小时，使光纤复合架空相线OPPC光缆6温度逐渐升高后在4小时内稳定，通过测温装置测试和记录此时的光纤复合架空相线OPPC光缆6的温度值；
试验过程中，在施加承载电流条件下，单模光纤在1550nm波长下无附加衰减，所述光纤复合架空相线OPPC光缆6的4小时后温升温度不超过最高允许温度，即额定温度。
其中，试验完成后，检查所述光纤复合架空相线OPPC光缆6无机械损伤，无如松股、呈鸟笼状或断线的现象，所述光纤复合架空相线OPPC光缆6中的光纤无残余附加衰减。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，是在实验室条件下最为简捷的方案，设备简单、时间、电流、温升易于控制，通过光纤串接便于精确测试光纤复合架空相线OPPC光缆中光纤的传输特性，并通过施加承载电流和热电偶测温升变化的方式，确定OPPC的允许载流量性能，并可及时发现光纤复合架空相线OPPC光缆的运行最高允许温度与承载电流的关系，从而有利于改进产品质量，确保工程的安全可靠性。
2、本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，采用实验室环境为OPPC提供对实际线路应用进行仿真的模拟环境，使得允许载流量性能试验的电流和时间灵活可控，更加切合实际环境。
3、光纤复合架空相线OPPC光缆按照实际工程线路状况具体要求进行安装固定，施加线路运行拉力负荷值，光纤串接长度满足测试要求，均能反映实际线路的状况，保障试验结果的适用性和准确性。
4、将一个或多个热电偶接触到试样的表面，给试样通流后，利用测温装置连续监测OPPC温升变化，是一种新颖的做法。
5、通过施加承载电流和热电偶测温升变化的方式，确定OPPC的允许载流量性能，并可发现OPPC的运行最高允许温度与承载电流的关系。
6、光纤衰减监测仪对整个允许载流量性能试验过程中的光纤衰减进行连续监测，并记录数据，使试验数据更具有横向可比性，很直观地反映出试验过程中光纤衰减的整体波动状况。
附图说明
图1是本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置示意图；
图2是本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明的目的是为了解决OPPC工程应用存在的问题，提供了一种光纤复合架空相线的实验室允许载流量性能试验装置及其试验方法，该试验装置及其试验方法可以在实验室模拟测试OPPC运行线路中不同额定承载电流下的光纤复合架空相线在对应的工作电流条件下的允许载流量性能。
光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，包括光纤复合架空相线OPPC光缆6、电流源、加电流电极1、光纤衰减监测仪(含光源4和光功率计5)和测温装置；进行OPPC允许载流量性能试验的模拟图如图1所示：
其中一个电流源、一个加电流电极1、光纤复合架空相线OPPC光缆6和另一个加电流电极1依次连接；在两个加电流电极1之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆6固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆6中光单元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减监测仪中的光源4和光功率计5连接；所述测温装置的热电偶设置在光纤复合架空相线OPPC光缆6的表面。
固定装置为对称设置的预绞式耐张金具及附件，用于将光纤复合架空相线OPPC光缆6两端固定，且在固定的过程中施加张力。附件包括配套的连接金具。
电流源有两个加电流电极分别与光纤复合架空相线OPPC光缆6的两端连接。测温装置包括至少一个的热电偶2，所述至少一个的热电偶2设置在光纤复合架空相线OPPC光缆6的表面，接触到光纤复合架空相线OPPC光缆6的表面。光纤衰减监测仪3对允许载流量性能试验过程中串接后的总光纤衰减进行连续测试。所述光纤衰减监测仪3包含光源4和光功率计5，所述光源4用于向光纤复合架空相线OPPC光缆6中串接的光纤发送光信号，所述光功率计5用于接收并测试光源中发出的经过串接光纤后衰减了的光信号。
针对光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置提供了光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法流程图如图2所示，具体步骤如下：
光纤复合架空相线OPPC光缆6安装固定：截取满足要求的一定长度的OPPC试样，采用适宜的夹具(通常采用预绞式耐张金具)将试样的两端固定，并施加一定的张力。引出足够长的光纤以便于仪表测试。光纤复合架空相线OPPC光缆按照实际工程线路状况具体要求进行安装固定，施加线路运行拉力负荷值，光纤串接长度满足测试要求，均能反映实际线路的状况，保障试验结果的适用性和准确性。
对光纤复合架空相线OPPC光缆6中的光纤进行串接：将光纤复合架空相线OPPC光缆6中的光纤按双数数量进行串接，使接光纤衰减监测仪3的引出光纤在同一侧，且总长度应大于100m，以便确保测试的准确性。
配置光纤衰减监测仪3：试验过程中，采用专用光纤衰减监测仪3对允许载流量性能试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果。
配置测温装置：将测温装置的一个或多个热电偶接触到试样的表面，给试样通流后，利用测温装置连续监测OPPC温升变化，是一种新颖的做法。
对试样进行允许载流量性能试验：
一般试验条件如下：
试验时，给试样通以电流，通过测温装置连续测量和记录光纤复合架空相线OPPC光缆6的温度变化，在电流稳定后维持4小时，使光纤复合架空相线OPPC光缆6温度逐渐升高后在4小时内趋于稳定，通过测温装置测试和记录此时的光纤复合架空相线OPPC光缆6的温度值。
试验过程中，在施加承载电流条件下，单模光纤在1550nm波长下应无明显附加衰减，光纤复合架空相线OPPC光缆6的4小时后温升温度不超过最高允许温度(额定温度)。试验完成后，光纤复合架空相线OPPC光缆6应无明显机械损伤，不应有如松股、呈鸟笼状或断线的现象，光纤复合架空相线OPPC光缆6中的光纤应无明显残余附加衰减。
本发明技术方案的主要特点就是利用实验室环境，按实际工程要求，对光纤复合架空相线OPPC光缆施加一定张力，模拟测试OPPC运行线路中不同额定承载电流下的光纤复合架空相线在对应的工作电流条件下的允许载流量性能。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述试验装置包括光纤复合架空相线OPPC光缆(6)、电流源、加电流电极(1)、光纤衰减监测仪(3)和测温装置；
其中电流源、一个加电流电极(1)、光纤复合架空相线OPPC光缆(6)和另一个加电流电极(1)依次连接；在两个加电流电极(1)之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆(6)固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆中光单元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减监测仪(3)中的光源(4)和光功率计(5)连接；所述测温装置的热电偶(2)设置在光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的表面；
所述固定装置为对称设置的预绞式耐张金具及附件，用于将光纤复合架空相线OPPC光缆(6)两端固定，且在固定的过程中施加张力；
所述电流源有两个加电流电极分别与光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的两端连接；
所述测温装置包括至少一个的热电偶(2)，所述至少一个的热电偶(2)设置在光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的表面，接触到光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的表面；
所述光纤衰减监测仪(3)包含光源(4)和光功率计(5)，所述光源(4)用于向光纤复合架空相线OPPC光缆(6)中串接的光纤发送光信号，所述光功率计(5)用于接收并测试光源中发出的经过串接光纤后衰减了的光信号；
所述光纤衰减监测仪(3)对允许载流量性能试验过程中串接后的总光纤衰减进行连续测试。
2.一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆(6)进行安装固定；
(2)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆(6)中的光纤进行串接；
(3)配置光纤衰减监测仪(3)；
(4)配置测温装置；
(5)对光纤复合架空相线OPPC光缆(6)试样进行允许载流量性能试验；
所述步骤(1)中，截取至少6m的光纤复合架空相线OPPC光缆(6)作为试样，采用固定装置将试样的两端固定，对试样施加张力并引出光纤复合架空相线OPPC光缆(6)中的串接光纤供所述光纤衰减监测仪(3)进行测试；
所述步骤(2)中，将光纤复合架空相线OPPC光缆(6)中的光纤按双数数量进行串接，使接光纤衰减监测仪(3)的引出光纤在同一侧，且串接后的光纤总长度大于100m；
所述步骤(3)中，在进行允许载流量性能试验过程中，采用光纤衰减监测仪(3)对允许载流量性能试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果；
所述步骤(4)中，将所述测温装置中的至少一个热电偶接触到试样的表面，给试样通流后，利用测温装置连续监测光纤复合架空相线OPPC光缆(6)温升变化；
所述步骤(5)中，检查试验条件是否符合要求，若符合则对试样进行允许载流量性能试验；否则，直到满足试验条件后对试样进行允许载流量性能试验；
所述试验条件如下所述：
拉力负荷：10％～20％RTS；
试样长度：至少6m；
试验光纤长度：至少100m；
承载电流条件：按照DL/T 5092-1999进行计算；
最高允许温度：由用户和制造厂商协商确定；最高允许温度即为额定温度，为70或80℃；
试验时，给试样通以电流，通过测温装置连续测量和记录光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的温度变化，在电流稳定后维持4小时，使光纤复合架空相线OPPC光缆(6)温度逐渐升高后在4小时内稳定，通过测温装置测试和记录此时的光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的温度值；
试验过程中，在施加承载电流条件下，单模光纤在1550nm波长下无附加衰减，所述光纤复合架空相线OPPC光缆(6)的4小时后温升温度不超过最高允许温度，即额定温度；
试验完成后，检查所述光纤复合架空相线OPPC光缆(6)无机械损伤，无如松股、呈鸟笼状或断线的现象，所述光纤复合架空相线OPPC光缆(6)中的光纤无残余附加衰减。
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