[實用新型]一種應變敏感型光纖分布式傳感電力架空光纜

有效

• 申請號: 201420455934.X
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN204065504U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 黃俊華;樊紅君;李曉琴;周峰
• 申請（專利權）人: 江蘇通光光纜有限公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;G01D21/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

技術領域

本實用新型涉及光纖復合架空地線（OPGW）和光纖復合架空相線（OPPC）等電力架空光纜，尤其涉及一種應變敏感型光纖分布式傳感電力架空光纜。

背景技術

光纖復合架空光纜主要包括光纖復合架空地線（OPGW）和光纖復合架空相線（OPPC），它們都是架空輸電線路的組成部分。從本質上說，OPGW是架空避雷線、OPPC是架空裸導線，但它們又同時是光纜，纜中含有原本為通信而設置的光纖。

輸電線路的在線監測技術是智能電網的關鍵技術之一，是國家智能電網建設的重要研究方向。在現代輸電線路中，這些復合架空光纜中的光纖貫通輸電線路的全程，除了用于通信，還是在線分布式測量溫度和應變等傳感的理想傳感部件。

對常規的電力架空光纜（OPGW和OPPC），采用光纖光柵（FBG）、拉曼散射（DTS）、布里淵光時域反射（BOTDR）和布里淵光時域分析（BOTDA）等技術的光纖分布式溫度傳感測量己被證明是有效的，但對應變傳感無能為力。這是因為光纖應變傳感與溫度傳感不同，要求纜內光纖必須對纜的應變有“感知”能力，這種感知其實是纜結構的“應變傳遞”能力。而常規OPGW/OPPC中的光纖具有較大的余長，在相當大的范圍內緩沖了纜應變的傳遞，故它們對應變是不敏感的。

為了測量纜的應變，必須在纜的外表面或纜的夾持端額外安裝應變傳感器，這些措施不但使測量系統的信號釆集和傳輸變得很復雜且不可靠，還只能是局部取樣而不代表纜線路的全程。如何利用纜內光纖分布式地測量全程應變，是長期困擾電力線路工作者的難題之一。

因此，需要一種新的技術方案解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種對電力架空光纜應變的感知可從零開始、同時具有溫度傳感功能和滿足通信要求的應變敏感型光纖分布式傳感電力架空光纜。

本實用新型采用的技術方案：一種應變敏感型光纖分布式傳感電力架空光纜包括應變傳感光單元、常規通信光單元和金屬絞線，應變傳感光單元設于光纜的中心位置，應變傳感光單元的外周同心絞合金屬絞線，金屬絞線的絞層中植入常規通信光單元，常規通信光單元外側的金屬絞線大于一層，金屬絞線的材質為鍍鋅鋼線、鋁包鋼線、鋁合金線或電工鋁線。

其中，應變傳感光單元包括應變傳感緊包光纖、一次涂覆光纖Ⅰ和金屬保護管Ⅰ，應變傳感緊包光纖設于應變傳感光單元的中心位置，應變傳感緊包光纖的外周設有一次涂覆光纖Ⅰ，一次涂覆光纖Ⅰ的外側設有金屬保護管Ⅰ，金屬保護管Ⅰ內填充有阻水材料Ⅰ；常規通信光單元包括一次涂覆光纖Ⅱ、阻水材料Ⅱ和金屬保護管Ⅱ，金屬保護管Ⅱ內部設有一次涂覆光纖Ⅱ，金屬保護管Ⅱ內填充有阻水材料Ⅱ。

應變傳感緊包光纖的外徑為0.5-1.0mm；一次涂覆光纖Ⅰ的標稱直徑為0.2-0.3mm，多根一次涂覆光纖組成的圓周與應變傳感緊包光纖周長的覆蓋率為90%-95%。?

本實用新型的有益效果：克服了常規電力架空光纜只能測量溫度不能測量纜應變的不足，在纜基本結構不變的前提下，在纜結構中心植入對纜應變敏感的應變傳感光單元，使纜的通信、溫度測量和應變測量的分布式傳感等多種功能一體化，減小了纜的結構、提高了性能、簡化了測量系統、降低了造價。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中應變傳感緊包光纖和一次涂覆光纖的應力-應變測試結果。

圖3為本實用新型的應變測試結果。

其中，1、應變傳感光單元，2、常規通信光單元，3、金屬絞線，4、應變傳感緊包光纖，5、一次涂覆光纖Ⅰ，6、阻水材料Ⅰ，7、金屬保護管Ⅰ，8、一次涂覆光纖Ⅱ，9、阻水材料Ⅱ，10、金屬保護管Ⅱ。

具體實施方式

為了使本領域的相關技術人員更好地理解本方明的技術方案，下面將結合實施例和附圖進行清楚、完整地表述。

如圖1所示，一種應變敏感型光纖分布式傳感電力架空光纜包括應變傳感光單元1、常規通信光單元2和金屬絞線3，應變傳感光單元1設于光纜的中心位置，應變傳感光單元1的外周同心絞合金屬絞線3，金屬絞線3的絞層中植入常規通信光單元2，常規通信光單元2外側的金屬絞線3不少于一層，金屬絞線3的材質為鍍鋅鋼線、鋁包鋼線、鋁合金線或電工鋁線。