[實用新型]一種牽引供電系統27.5kV高壓電纜在線狀態監測裝置

有效

• 申請號: 201920491985.0
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN209692431U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 劉淺;鄧洪;李波;崔艷龍;劉偉迪;侯東光;謝晨娟
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01K11/32;G01R31/08
• 代理公司: 12108 天津才智專利商標代理有限公司
• 代理人: 楊寶蘭<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型公開了一種牽引供電系統27.5kV高壓電纜在線狀態監測裝置，利用光纖對電纜溫度高精度的感知以此來判斷27.5kV高壓電纜的運行狀態。本實用新型將分布式光纖嵌套在27.5kV高壓電纜中，根據光纖的拉曼散射效應和光時域反射效應測量27.5kV高壓電纜各個點的溫度及位置，進而判斷高壓電纜的運行狀態。本實用新型與傳統27.5kV高壓電纜狀態監測方法相比，測量準確性高，監測范圍長，監測數據連續測量結果可信性高，可對監測異常點進行快速的故障定位；監測系統本身工程適應性強，不受電磁干擾，使用壽命長，具有較高的工程經濟性和實用性。

技術領域

本實用新型涉及一種牽引供電裝備在線監測領域；特別是涉及一種基于分布式光纖的牽引供電系統27.5kV高壓電纜狀態監測裝置。

背景技術

自2008年8月1日我國第一條350km/h的高速鐵路——京津城際鐵路開通運營以來，高速鐵路在我國迅速發展。2018年，隨著濟青、杭黃、哈牡、青鹽、南龍等一批新建高速鐵路投入運營，我國高速鐵路總運營里程已達到2.9萬公里，成為世界上高速鐵路投產運營里程最長，在建規模最大的國家。

隨著我國高速鐵路建設的飛速發展，27.5kV高壓電纜在高速鐵路牽引供電系統中的應用也越來越普遍；與傳統架空輸電線相比，27.5kV高壓電纜具有線間絕緣間距小，占地少，不易受外界環境影響，供電可靠性高，運行簡單方便，站容美觀等優點。然而受制于生產工藝、附件質量、安裝工藝的影響，已運行的27.5kV高壓電纜故障率較高，且電纜設備故障一般由潛在缺陷通過時間積累緩慢發展而來，既有的人工巡檢方式難以對埋設于地下的27.5kV高壓電纜運行狀態進行準確判別。所以目前高速鐵路領域27.5kV高壓電纜在日常運行中存在故障前無法預判，故障發生后難以快速定位的缺點，給整個高速鐵路牽引供電系統安全可靠運行留有隱患。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種高速鐵路牽引供電系統安全可靠性高，能夠滿足現場運營檢修，適用于27.5kV高壓電纜在線監測裝置。

本實用新型所采用的技術方案是，一種牽引供電系統27.5kV高壓電纜在線狀態監測裝置，包括安裝于27.5kV高壓電纜中的多模測溫光纖1，所述多模測溫光纖通過E2000，8°傾角法蘭與光纖測溫主機2相連。

所述光纖測溫主機包括激光脈沖信號發射器、光電信號采集器、中央處理器和顯示器；所述激光脈沖信號發射器給多模測溫光纖發射10ns延時激光脈沖，并將入射光頻率和功率記錄至中央處理器；所述光電信號采集器采集多模測溫光纖因拉曼散射效應而產生的反射波，并將采集的反射波頻率和功率傳輸至中央處理器；中央處理器處理后通過顯示器將溫度曲線實時顯示，并通過綜合自動化系統上傳至調度值班室。

所述多模測溫光纖為兩芯62.5/125um，多模測溫光纖外護套為低煙無鹵素阻燃熱塑型。

所述多模測溫光纖1光纖衰減系數小于等于0.8 dB/km，帶寬大于等于500 MHz/km，數值孔徑為0.2±0.015NA，芯徑為62.5±3mm，包層直徑為125±2mm，最大拉力為2000N，最大抗壓力為400 N/cm，測溫范圍為-200℃ ~ +450℃，最大測量范圍為30kM。

本實用新型的有益效果是，由于能夠實時監測27.5kV高壓電纜運行時的溫度，進而對27.5kV高壓電纜的運行狀態實現在線監測，有效提高了高速鐵路牽引供電系統安全可靠性。本實用新型與傳統27.5kV高壓電纜狀態監測方法相比，測量準確性高，監測范圍長，監測數據連續測量結果可信性高，可對監測異常點進行快速的故障定位；監測系統本身工程適應性強，不受電磁干擾，使用壽命長，具有較高的工程經濟性和實用性。

附圖說明

圖1是本實用新型.牽引供電系統27.5kV高壓電纜狀態監測方法流程圖；

圖2是本實用新型27.5kV高壓電纜狀態監測裝置結構圖。

圖中：