[發明專利]光纖復合架空地線（OPGW）實驗室模擬覆冰試驗方法

有效

• 申請號: 201010163169.0
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101858945A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（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

技術領域

本發明屬于電力系統通信技術領域，具體涉及一種電力特種光纜光纖復合架空地線(OPGW)的實驗室模擬覆冰試驗方法。

背景技術

2008年1月至2月初，我國南方大部分地區相繼出現了持續的大范圍災害性冰雪天氣，此次雨雪冰凍天氣過程影響范圍廣、強度大、持續時間長、涉及面廣、危害程度大，很多地區超過50年一遇，部分地區超過100年一遇，屬歷史罕見，給這些地區的交通、電力、通信和人民生活帶來了嚴重影響。此次冰凍災害尤其對我國西南、華中、華東地區的電網造成了重大危害，其中湖南、浙江、江西電網受損尤為嚴重。由于輸電線路覆冰嚴重，導致多條輸電線路鐵塔、導線、絕緣子、光纜、金具等遭到不同程度的損壞，而作為我國電力系統通信主要傳輸介質的光纜，也遭受了重大損失。光纜的受損直接影響了電力系統通信，進而影響電力系統的安全運行。

雖然目前大部分受損線路已經得到修復，但對于今后的改造線路和新建線路，仍然存在許多問題有待研究和解決。光纖復合架空地線(OPGW)覆冰(尤其是重覆冰)前后性能的變化、潛在的隱患及其對光纜線路運行影響很大，詳細研究在國內外未見報道，尤其是光纖復合架空地線(OPGW)在電力系統中的應用越來越廣泛，普通地區OPGW的產品性能檢測已經包含了如幾何尺寸、傳輸性能、機械性能、環境性能、電氣性能等諸多方面，通過這些測試已經完全能夠掌握樣品的基本特性，可以保證OPGW的產品質量，而行業標準中規定的常規質量測試項目，已經不能滿足嚴重自然災害情況(如覆冰等)下的要求。目前國內外也未發現可供實際操作的覆冰狀態下光纜的技術指標與要求，也沒有建立相應的試驗環境與方法進行測試研究，面對自然界覆冰災害時，難以提出有效可行的綜合解決方案。因此，相關研究內容及測試技術需要進一步完善，以便指導工程實際應用。

發明內容

本發明的目的是為了解決重覆冰地區光纜工程應用存在的問題，提出了一種光纖復合架空地線(OPGW)實驗室模擬覆冰試驗方法，該方法可以在實驗室模擬測試運行線路在各種覆冰厚度狀態下的性能變化。該方法利用實驗室覆冰模擬試驗系統，對覆冰條件下OPGW的電氣、通信、機械性能進行實驗對比研究，主要對不同結構、不同型號(不同技術參數)、不同材料等的OPGW進行耐雷擊、短路電流、衰減、抗拉性能、應力應變等項試驗研究，再通過分析試驗數據確定OPGW抵御覆冰災害的綜合解決方案。

本發明的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，監測隨覆冰厚度的增加光纖衰減的變化；

第四步：根據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，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；

光纜自然懸掛狀態下，令t＝1/a，懸鏈線方程得關于t的關系式：