[發(fā)明專利]光纖復合架空地線（OPGW）實驗室模擬覆冰試驗方法

有效

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• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101858945A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 戚力彥;陳希;趙大平
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01N3/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種光纖復合架空地線(OPGW)實驗室模擬覆冰試驗方法，包括以下步驟：第一步：根據(jù)光纜型號及模擬覆冰的厚度，計算覆冰的重量：

W＝π(R²-r²)dl

其中：

R---覆冰后的OPGW半徑????r---光纜的半徑???d----冰的比重：0.9克/立方厘米

l---光纜長度????????????W---冰的重量?????π----3.14

第二步：將光纜以16％RTS的初始張力固定在拉力機上，光纜長度大于100米，光纜樣品的有效試驗長度不小于25米；

第三步：將光纜中的至少6根光纖串接，使光纖長度大于500米，然后接在光時域反射儀上，監(jiān)測隨覆冰厚度的增加光纖衰減的變化；

第四步：根據(jù)拉力機兩端金具固定端中間所述光纜的有效試驗長度，換算線路實際檔距和覆冰厚度對應的實驗室條件下需要覆模擬冰的重量和拉力值。計算過程如下：

利用懸鏈線方程：

y=a(chxa-1)]]>

式中，a為引進參數(shù)，是光纜水平張力H與單位自重W的比值，ch(x)為雙曲余弦函數(shù)；

光纜自然懸掛狀態(tài)下，令t＝1/a，懸鏈線方程得關于t的關系式：

tl=ln((tyA+1)+(tyA+1)2-1)+ln((tyB+1)+(tyB+1)2-1)]]>

式中，l為相鄰兩桿塔的水平距離，單位為m；y_A為光纜左邊掛點A離最低點的垂直距離，單位為m；y_B為光纜右邊掛點B離最低點的垂直距離，單位為m，用牛頓法解上述關系式，得出參數(shù)t，推出參數(shù)a，再由參數(shù)a和光纜長度與伸長的關系式得出光纜的原長Lo，此原長Lo作為覆冰計算的初始條件；

覆冰后，纜的張力、伸長及懸掛纜總長都會變化，重新達到另一平衡，如式Lo＝L₂-e₂，Lo為自然懸垂下得到的懸掛光纜的原長，為已知條件，L₂和e₂均用含參數(shù)a′的表達式表示，其中a′為覆冰所引起的變化了的參數(shù)a，得出關系式：

Lo=(2a′·shl2a′)2+h2-a′γ3E(l2+h22a′·cothl2a′+a′2·shla′)·10-3]]>

式中，γ₃為光纜的覆冰荷載，單位為N/m·mm²：γ₃＝γ₁+γ₂

其中，式中m為光纜自重，單位為kg/km。S-光纜截面積，單位為mm²；

式中，b為冰厚，單位為mm；D為光纜外徑，單位為mm，

g-重力常數(shù)，取值為9.8N/kg；S-光纜截面積，單位為mm²；對上式用牛頓法解出參數(shù)a′，把a‘代入關系式：

Tmax=a′·γ3·S·cosh(lB/a′)·10-3Tmax=a′·γ3·S·cosh(lA/a′)·10-3]]>

l_A——光纜左邊掛點A離最低點的水平距離，單位為m；

l_B——光纜右邊掛點B離最低點的水平距離，單位為m；從而得到光纜所受最大張力值等參數(shù)；

第五步：把計算得到的覆模擬冰重量分多次均勻覆在光纜上，每次間隔1至2小時，覆重時主要考慮光纜弧垂不要太大，以免碰到地上，然后加拉力到計算值，最終使其達到實際檔距長度和實際覆冰厚度的模擬狀態(tài)，記錄覆冰前后光纖衰減性能測試結果；

第六步：利用此覆冰后的光纜可以繼續(xù)做光纖復合架空地線(OPGW)行業(yè)標準中規(guī)定的抗拉性能、應力應變、雷擊和短路電流等光纜覆冰后各項性能試驗。