CN214409398U - 一种集成传感功能的复合opgw光缆 - Google Patents
一种集成传感功能的复合opgw光缆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214409398U CN214409398U CN202120665485.1U CN202120665485U CN214409398U CN 214409398 U CN214409398 U CN 214409398U CN 202120665485 U CN202120665485 U CN 202120665485U CN 214409398 U CN214409398 U CN 214409398U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fibers
- engraved
- degrees
- sensing
- fiber grating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种集成传感功能的复合OPGW光缆，包括合金钢圈、铝合金线(AA)、铝包钢线(AS)、中心铝束管、通信光纤和三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤；所述的三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤在光纤上以固定间隔刻有若干个光栅。当外界温度变化时，三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤的反射波长发生同向漂移，实现对温度的检测；当复合OPGW光缆产生应变时，通过观察三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤反射波长的漂移方向和漂移量，实现对应变的检测；当外界有振动产生时，任意一根传感光纤均可以实现对振动信号的检测。本实用新型具有灵敏度高，可检测多种故障等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及OPGW光缆技术领域，特别涉及一种集成传感功能的复合OPGW光缆。
背景技术
随着以特高压为骨干网架的智能电网建设的不断深入，电力通信系统网络架构日渐庞大，通信网络作为电网系统的神经网络，其安全稳定运行成为电网生产、经营业务良好有序运转的重要基础保障。电力通信网络光缆线路长、规模大、分布广，仅国网一级骨干传输网络通信光缆长度就达9万多km。其中，以OPGW光缆占比最高，达90％以上。
由于电力OPGW光缆特有的架设方式，运行过程中将不可避免地受季节性覆冰、风沙等极端天气影响，同时由于高空悬挂会引发引力、张力等拉伸作用，可能造成电力线路杆塔倾斜或倒塌，导致电力导线、地线及光纤复合架空地线(OPGW)荷载增大、甚至断裂，这些均将不同程度影响OPGW光缆的可靠运行，成为威胁电网安全生产可控、能控、在控的痛点和难点问题。
光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅。由于光纤光栅具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对温度、应变、振动等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是：针对现有OPGW光缆所存在的传感精度低、功能单一，无法及时检测故障以及判断故障类型等缺陷，本实用新型提出了一种灵敏度高、结构简单，可以检测温度、应变、振动的集成传感功能的复合OPGW光缆。
本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案为：
一种集成传感功能的复合OPGW光缆，其特征在于包括合金钢圈、铝合金线(AA)、铝包钢线(AS)、中心铝束管、通信光纤和三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤；中心铝束管包裹着通信光纤和三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤，铝合金线和铝包钢线通过绞制形成复合OPGW光缆的外层保护单元和中心保护单元；所述的三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤在光纤上以固定间隔刻有若干个光栅。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种集成传感功能的复合OPGW光缆，通过在OPGW光缆里设置三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤，不仅具有传统OPGW光缆可靠性高、机械性能好、成本低等优点，并且可以实时检测由外界环境引起的温度、应变、振动对OPGW光缆的影响，改善了对电网维护的管理，适宜推广使用。
附图说明
图1为一种集成传感功能的复合OPGW光缆结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，一种集成传感功能的复合OPGW光缆，包括合金钢圈1、铝合金线2、铝包钢线3、中心铝束管4、通信光纤5、以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6。
本实用新型的系统工作方式为：中心铝束管4包裹着通信光纤5和以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6，三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6实现复合OPGW光缆的实时监测。当光缆在传输电力过程因负载电流过高导致温度异常升高时，由于光纤材料的热光效应，其有效折射率会有所增加；并且由于热胀冷缩效应，光栅周期也会增长，三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6的反射波长均会向长波方向漂移；当遇上冰雪天气时，温度降低，反射波长向短波方向漂移，由此可以实现复合OPGW光缆对温度的检测。当复合OPGW光缆受到引力、张力等拉伸作用时，由于传感光纤的排布位置不同，三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6会产生不同的应变。当受到压力作用时，其中一根传感光纤的光栅周期会减小，反射波长向短波方向漂移，另外两根传感光纤的反射波长则会向长波方向漂移；当受到拉力作用时，其中一根传感光纤的光栅周期会增长，反射波长向长波方向漂移，另外两根传感光纤的反射波长则会向短波方向漂移。通过观察三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6的反射波长的漂移方向和漂移量可以检测复合OPGW光缆由于外力影响产生的应变种类和应变程度。三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤6的任意一根都可以对光缆敷设环境周围的振动信号进行检测，可以有效识别外界的破坏入侵行为。
该装置能够实现一种集成传感功能的复合OPGW光缆关键技术有：
1、采用铝合金线作为外层保护单元。采用铝合金线绞制的OPGW，相当于架设了一根良导体架空地线，可以收到减少输电线潜供电流、降低工频过电压、改善电力线对通信线的干扰及危险影响等多方面的效益。
2、采用铝包钢线作为中心保护单元。铝包钢线具有良好的防腐蚀性，能够很好的保护内层的通信光纤和传感光纤，使其不会轻易地受损，并且铝包钢线具有寿命长、结构简单、架设和维护方便等特点。
3、设置三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤。光纤光栅对外界的温度、应变、振动的变化非常敏感，将三根刻有光纤光栅序列的传感光纤以120°角平均排列，不仅可以实现实时检测，还可以清晰地辨别外界环境对光缆造成影响的故障类型。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
Claims (1)
1.一种集成传感功能的复合OPGW光缆，其特征在于包括合金钢圈、铝合金线(AA)、铝包钢线(AS)、中心铝束管、通信光纤和三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤；中心铝束管包裹着通信光纤和三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤，铝合金线和铝包钢线通过绞制形成复合OPGW光缆的外层保护单元和中心保护单元；所述的三根以120°角平均排列的刻有光纤光栅序列的传感光纤在光纤上以固定间隔刻有若干个光栅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120665485.1U CN214409398U (zh) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 一种集成传感功能的复合opgw光缆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120665485.1U CN214409398U (zh) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 一种集成传感功能的复合opgw光缆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214409398U true CN214409398U (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=78030954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120665485.1U Active CN214409398U (zh) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 一种集成传感功能的复合opgw光缆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214409398U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115014223A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-06 | 汕头大学 | 一种基于传感光栅阵列的海底电缆形变监测系统 |
-
2021
- 2021-03-26 CN CN202120665485.1U patent/CN214409398U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115014223A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-06 | 汕头大学 | 一种基于传感光栅阵列的海底电缆形变监测系统 |
| CN115014223B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-09-01 | 汕头大学 | 一种基于传感光栅阵列的海底电缆形变监测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101614602B (zh) | 输电线路监测方法及装置 | |
| CN103048588B (zh) | 电力电缆故障在线定位方法与系统 | |
| CN207095615U (zh) | 基于光纤光栅的隧道监测系统 | |
| CN102840928A (zh) | 一种用于光纤复合相线的在线温度监测系统及其监测方法 | |
| Nan et al. | Real-time monitoring of wind-induced vibration of high-voltage transmission tower using an optical fiber sensing system | |
| CN105301729A (zh) | 一种高强度温度传感光缆 | |
| CN107179175A (zh) | 一种输电线路opgw光缆断芯精确定位方法 | |
| CN105301695A (zh) | 一种光纤光栅阵列传感光缆及其使用方法 | |
| CN214409398U (zh) | 一种集成传感功能的复合opgw光缆 | |
| CN105547455A (zh) | 一种振动传感光缆及其使用方法 | |
| CN103076070A (zh) | 一种电缆敷冰检测装置 | |
| Cai et al. | Fiber-optic accelerometer using tilted grating inscribed in depressed cladding fibers | |
| CN109300605A (zh) | 智慧电缆 | |
| Yan et al. | Galloping vibration monitoring of overhead transmission lines by chirped FBG array | |
| CN209087448U (zh) | 智慧电缆 | |
| CN213213470U (zh) | 通信线路的故障检测系统 | |
| CN201569523U (zh) | 一种应用于光纤复合相线oppc的应力应变测量装置 | |
| Xie et al. | Practice of optical fiber sensing technologies in power transmission lines and towers | |
| CN105333975A (zh) | 一种传感光缆温度感测方法 | |
| CN112502516A (zh) | 一种具有应力和弯矩监测的智能电杆 | |
| CN106289390A (zh) | 一种大长度海底电缆生产监测方法 | |
| CN104535220B (zh) | 一种电力架空光缆分布式在线监测装置 | |
| CN217032539U (zh) | 一种输电线路光电融合长距离监测装置 | |
| WO2023092853A1 (zh) | 一种输电线路光电融合长距离监测装置及方法 | |
| Jie et al. | A new packaged FBG sensor for underground cable temperature monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |