CN211505764U - 一种光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置，包括光纤复合架空地线，还包括以光纤复合架空地线中间为对称中心，并分别与光纤复合架空地线两端依序对称固定连接在试验台内的接地件、紧固件、绝缘控件和紧线器；可熔保险丝及与可熔保险丝后端依序连接的放电电极、试验变压器构成的测试回路；光纤复合架空地线两端的接地件通过导线与接地极连接构成接地回路。该装置攻克了OPGW检验电气性能方面的难题，大幅提升了保障输电线路在电力输送和电力通信方面的能力。能充分检验评估了光纤复合架空地线的抗雷击性能，确保通过持续监测其内部光信号的微观不均匀变化、定位雷击点，达到分布式输电线路状态监测的目的。

Description

一种光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备状态监测与故障诊断技术，具体涉及光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估系统。

背景技术

光纤复合架空地线OPGW（optical fiber composite overhead ground wire）是指含有光纤的架空地线，具有架空地线和光通信多重功能，并已在上世纪90年代开始逐步推广应用。另一方面，分布式光纤传感技术已被证明具有抗电磁干扰性能优、灵敏度高等优点，且由于光在其内部光纤中传输时会与光纤介质发生相互作用，导致部分光偏离散射，故可以将这一特征应用于监测输电线路及其运行走廊内的落雷情况。虽然在其他行业中，光纤通常在非常稳定的条件下工作，但当采用光纤复合架空地线替代常规架空地线，并用于分布式输电线路状态监测时，故需充分考虑、验证其抗雷击性能。

鉴于此，故有必要研制一种光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置，用以检验评定 OPGW在雷电冲击时的电气性能、光学性能。应用该装置不仅能够确保光纤复合架空地线能够稳定运行，更能够确保通过持续监测其内部光信号的微观不均匀变化，再通过数据处理实现准确雷击点定位。检验评估装置将为全面推进建设设备状态监测评价中心和应用智能技术，为实现输电线路及其线路走廊的全息展示、决策过程的全程可视、风险成本的全程可控、指挥决策的高效穿透等关键作用奠定坚实的基础。

发明内容

本实用新型的目的是提供了一种检验评定 OPGW在雷电冲击时电气性能与光学性能的光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置。

为达上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

一种光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置，包括光纤复合架空地线，其特征在于还包括：

以光纤复合架空地线中间为对称中心，并分别与光纤复合架空地线两端依序对称固定连接在试验台内的接地件、紧固件、绝缘控件和紧线器；

前端与光纤复合架空地线中心间隔3～6毫米的可熔保险丝，以及与可熔保险丝后端依序连接的放电电极、试验变压器构成的测试回路；

光纤复合架空地线两端的接地件通过导线与接地极连接构成接地回路。

所述光纤复合架空地线是指由一个或多个光单元和一层或多层绞合单线组成的架空地线，具有架空地线和光通信多重功能，主要包括铝管＋层绞塑管的结构、中心铝管的结构、层绞不锈钢管的结构、中心不锈钢管的结构、内螺旋塑料管的结构、骨架槽的结构。

所述接地极采用无缝铜材挤压成型，无毛刺、开裂和迭层缺陷，并通过软铜线与两端的接地件固定连接。

所述对称的接地件采用紫铜材料制作，无毛刺、开裂和迭层缺陷，并通过软铜线与接地极固定连接。

所述紧固件采用铜合金制作，可机械固定被测光纤复合架空地线及其被测回路。

所述绝缘控件采用绝缘子制作，具有对光纤复合架空地线及其被测回路绝缘、承重的功能，其爬电比距大于2.0，额定机械拉力大于400千牛。

所述紧线器采用钢质双钩紧线器制作，具有收紧、调整光纤复合架空地线及其待测回路位置的功能，其额定承载力大于530千牛。

可熔保险丝采用金属熔断式保险丝，具有过流熔断的功能。

放电电极采用T2型号的钨铜制作，具有模拟雷电流的功能。

所述试验变压器采用双绕组变压器制作，其输出电流可达0～500安培。

所述试验台用于承载光纤复合架空地线及其被测回路，并在初始温度为23±3摄氏度的情况下进行测试任务。

以上结构的光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置，搭建了光纤复合架空地线耐雷能力的评估检验平台，主要是通过对光纤复合架空地线施加不同幅值、时间和电荷的电流以及不同大小的张力，以检验外层绞线单丝直径、不同外层材料、转移电荷库仑数、不同张力作用、不同雷电流参数对断股的影响，评估其耐雷性能。

本实用新型不仅成功仿真测试了光纤复合架空地线在雷击后光衰减变化的光学性能，还一举底攻克了检验电气性能方面的难题，大幅提升了保障输电线路在电力输送和电力通信方面的能力。能充分检验评估了光纤复合架空地线的抗雷击性能，确保通过持续监测其内部光信号的微观不均匀变化、定位雷击点，达到分布式输电线路状态监测的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

在图中，光纤复合架空地线1、接地极2，接地件3、紧固件4、绝缘控件5、紧线器6、可熔保险丝7、放电电极8、试验变压器9、1试验台10。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，是本实用新型的结构示意图，从图中可知，包括光纤复合架空地线，还包括以光纤复合架空地线1中间为对称中心，并分别与光纤复合架空地线1两端依序对称固定连接的接地件3、紧固件4、绝缘控件5、紧线器6和试验台10；可熔保险丝7的前端与光纤复合架空地线1的中心一般间隔3～6毫米，以间距6毫米为佳；可熔保险丝7的后端依序与放电电极8、试验变压器9连接构成测试回路；光纤复合架空地线1两端的接地件3通过导线与接地极2连接构成接地回路。

所述光纤复合架空地线1是指由一个或多个光单元和一层或多层绞合单线组成的架空地线，具有架空地线和光通信多重功能，主要包括铝管＋层绞塑管的结构、中心铝管的结构、层绞不锈钢管的结构、中心不锈钢管的结构、内螺旋塑料管的结构、骨架槽的结构。

所述接地极2采用无缝铜材挤压成型，无毛刺、开裂和迭层缺陷，并通过软铜线与两端的接地件固定连接。

所述对称的接地件3采用紫铜材料制作，无毛刺、开裂和迭层缺陷，并通过软铜线与接地极固定连接。

所述紧固件4采用铜合金制作，可机械固定被测光纤复合架空地线及其被测回路。

所述绝缘控件5采用绝缘子制作，具有对光纤复合架空地线及其被测回路绝缘、承重的功能，其爬电比距大于2.0，额定机械拉力大于400千牛。

所述紧线器6采用钢质双钩紧线器制作，具有收紧、调整光纤复合架空地线1及其待测回路位置的功能，其额定承载力大于530千牛。

可熔保险丝7采用金属熔断式保险丝，具有过流熔断的功能。

放电电极8采用T2型号的钨铜制作，具有模拟雷电流的功能。

所述试验变压器9采用双绕组变压器制作，其输出电流可达0～500安培。

所述试验台10用于承载光纤复合架空地线及其被测回路，并在初始温度为23±3摄氏度的情况下进行测试任务。

在本实施例中，所述被测光纤复合架空地线1由光单元和绞线组成，长度为通常为10米。光纤复合架空地线1通过在其首尾两端对称设置的对称接接地件3、紧固件4、绝缘控件5和紧线器6固定布置于两对称的试验台10之间，并通过对称的接地件3和导线与接地极2连接，构成接地回路地网。所述可熔保险丝7、放电电极8、试验变压器9构成模拟雷电流的仿真测试回路，可熔保险丝7的前端与光纤复合架空地线1的间距最好为6毫米，且间距可在3至6毫米之间调整；测试时间通常为500毫秒，且测试时间可在0～1000毫秒之间调整，测试次数通常为在每个等级电流下测试五次；测试电流通常为100安培、200安培、300安培和400安培四个等级，且测试电流可在0～500安培之间调整；可熔保险丝7置于被测光纤复合架空地线1中点位置上方，且在测试电流大于500安培时迅速熔断。

在本实施例中，将一种光纤复合架空地线1的耐雷性能检验评估装置布置在设备状态监测评价中心的高压试验大厅内，且耐雷评估时的空气相对湿度一般不高于80%，光纤复合架空地线1的初始温度设置在23±3摄氏度的范围内。耐雷评估时将铝管＋层绞塑管、中心铝管、层绞不锈钢管、中心不锈钢管、内螺旋塑料管、骨架槽等六种结构中的任意被测光纤复合架空地线1置于试验台10中。耐雷评估时确保被测光纤复合架空地线1首尾两端通过对称接地件3和接地极2连接地网，调整好光纤复合架空地线1两端依次连接的接地件3、紧固件4、绝缘控件5、紧线器6和试验台10在待测回路的位置、拉力。耐雷评估时的被测光纤复合架空地线1通常承受15～25%的缆径拉力。当试验变压器9的低压侧输出电流后，即正式开始测试。

对不同结构的被测光纤复合架空地线输出时长500毫秒、400安培电流后，检验结果表明外层绞线直径越大则断股数量越小。分别输出500毫秒的100安培、200安培、300安培、400安培电流，并在每一电流大小下重复五次，检验结果表明采用铝包钢外层绞线、中心不锈钢管结构的被测光纤复合架空地线1不易断股，铝合金外层绞线结构的被测光纤复合架空地线1容易断股。测试结果表明，随着输出电流逐步增大，转移电荷库仑数量也随之增加，而且断股数量也会增加。此外，在检验电气性能的同时，还可通过连接在试验光纤（100米）任一端的光功率计测量光衰减，达到检验光学性能的目的，其单模光纤应符合GB/T9771的规定、多模光纤应符合GI3/T 12357的规定。

本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤复合架空地线的耐雷性能检验评估装置，包括光纤复合架空地线，其特征在于还包括：

以光纤复合架空地线中间为对称中心，并分别与光纤复合架空地线两端依序对称固定连接在试验台内的接地件、紧固件、绝缘控件和紧线器；

前端与光纤复合架空地线中心间隔3～6毫米的可熔保险丝，以及与可熔保险丝后端依序连接的放电电极、试验变压器构成的测试回路；

光纤复合架空地线两端的接地件通过导线与接地极连接构成接地回路。

2.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

所述光纤复合架空地线是指由一个或多个光单元和一层或多层绞合单线组成的架空地线，具有架空地线和光通信多重功能，主要包括铝管＋层绞塑管的结构、中心铝管的结构、层绞不锈钢管的结构、中心不锈钢管的结构、内螺旋塑料管的结构、骨架槽的结构。

3.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

所述接地极采用无缝铜材挤压成型，无毛刺、开裂和迭层缺陷，并通过软铜线与两端的接地件固定连接；

所述对称的接地件采用紫铜材料制作，无毛刺、开裂和迭层缺陷，并通过软铜线与接地极固定连接。

4.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

所述紧固件采用铜合金制作，可机械固定被测光纤复合架空地线及其被测回路；

所述绝缘控件采用绝缘子制作，具有对光纤复合架空地线及其被测回路绝缘、承重的功能，其爬电比距大于2.0，额定机械拉力大于400千牛。

5.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

所述紧线器采用钢质双钩紧线器制作，具有收紧、调整光纤复合架空地线及其待测回路位置的功能，其额定承载力大于530千牛。

6.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

可熔保险丝采用金属熔断式保险丝，具有过流熔断的功能。

7.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

放电电极采用T2型号的钨铜制作，具有模拟雷电流的功能。

8.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

所述试验变压器采用双绕组变压器制作，其输出电流可达0～500安培。

9.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

所述试验台用于承载光纤复合架空地线及其被测回路，并在初始温度为23±3摄氏度的情况下进行测试任务。

10.根据权利要求1所述的耐雷性能检验评估装置，其特征在于：

可熔保险丝前端与光纤复合架空地线中心的间距为6毫米。

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