[實用新型]一種分布式光纖覆冰監測模擬裝置

有效

• 申請號: 202020138740.2
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN211291345U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 繆春旺;王麗峰;鄒寧睦;黃厚杰;張益昕;梁濤;王公晗;顧益俊;莫海波
• 申請（專利權）人: 南京大學;國網江蘇省電力有限公司沭陽縣供電分公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01H9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本實用新型公開了一種分布式光纖覆冰監測模擬裝置，包括多個立式支架、放線滑輪、第一傳感光纖、第二傳感光纖、硅橡膠、電風扇和分布式光纖傳感設備，每個立式支架上設有2個放線滑輪，放線滑輪固定在立式支架橫擔上；第一傳感光纖的一端纏繞在一個立式支架橫擔左側的放線滑輪上，第一傳感光纖的另一端纏繞在另一個相鄰的立式支架橫擔左側的放線滑輪上，第二傳感光纖的一端纏繞在一個立式支架橫擔右側的放線滑輪上，第二傳感光纖的另一端纏繞在另一個相鄰的立式支架橫擔右側的放線滑輪上，分布式光纖傳感設備與第一傳感光纖、第二傳感光纖分別連接；硅橡膠涂敷在第一傳感光纖上。本實用新型能夠在室內、低成本模擬光纖復合架空地線覆冰舞動現象。

技術領域

本實用新型涉及光纖傳感技術領域，特別是一種分布式光纖覆冰監測模擬裝置。

背景技術

我國高壓輸電網絡全國聯網的格局已經形成，總規模居世界第一。我國的電力能源集中在西北而用戶則集中在東南，所以電力線網的特點是大跨度，途徑的自然環境多種多樣。在高濕高寒的惡劣環境中，輸電線非常容易發生覆冰和舞動，造成鋁包鋼斷裂、桿塔疲勞甚至倒塌、間隔棒損壞、導線斷股等嚴重事故，覆冰是指空氣中過冷卻水滴在纜線周圍凝結成的一層冰。舞動是在風的激勵下，由于覆冰形成的不對稱的非圓斷面的纜線吸收風能形成諧振，造成的一種低頻，大幅度振動。2008年1月下旬，我國湖南省出現嚴重線路覆冰，造成十多個省的部分電力供應中斷；湖南省輸變電公司下屬送電三分公司在執行華電長沙電廠沙坪變電站500千伏線路人工除冰任務時，因線路覆冰太厚，鐵塔不堪重負發生坍塌，導致三名搶修作業人員死亡。2019年2月，湖北孝感市孝馮線筆架山段因覆冰出現斷裂，致使京廣高鐵降速運行。輸電線路覆冰舞動嚴重威脅電網安全穩定運行。

在輸電線路發生覆冰舞動時，需要及時對覆冰地點進行定位并判斷覆冰厚度是否達到閾以便及時采取除冰措施消除威脅保障線路安全。但是覆冰事件的發生具有隨機性，對于容易發生覆冰舞動的長距離的輸電線路和桿塔的定位存在很大困難。使用傳統的“地毯式”故障點和隱患點排查方式難度高、效率低、時間長，往往還要花費巨大的人力和物力。

得益于光纖復合架空地線（OPGW）和光纖復合架空相線（OPPC）在電網線纜中的廣泛應用，具有長距離，實時監測優點的分布式光纖振動傳感技術，已經運用于電力線網輸電線路的安全監測中?；谙辔幻舾泄鈺r域反射技術的分布式光纖振動傳感系統作為一種新型的安防監測系統，不僅具有抗電磁干擾、抗腐蝕、靈敏度高等特點，而且具有隱蔽性好、報警定位精確、數據處理相對簡單等優點，適合用于大范圍、長距離實時監測。

由于實際輸電線路出現覆冰舞動現象的氣候條件苛刻，地點以及時間也不可預測，要想利用分布式光纖傳感設備捕捉到實際輸電線路上出現的覆冰舞動現象不是易事；實用新型一種分布式光纖覆冰監測模擬裝置及方法具有較大研究價值和意義。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種分布式光纖覆冰監測模擬裝置，本實用新型通過模擬OPGW光纜在覆冰后由于自然風的作用出現的舞動現象，使用分布式光纖傳感設備對OPGW光纜發生模擬覆冰舞動事件的位置和振動頻率進行測量并大致判斷覆冰厚度。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本實用新型提出的一種分布式光纖覆冰監測模擬裝置，包括多個立式支架、放線滑輪、第一傳感光纖、第二傳感光纖、硅橡膠、電風扇和分布式光纖傳感設備，其中：

每個立式支架上設有2個放線滑輪，放線滑輪固定在立式支架橫擔上；

第一傳感光纖的一端纏繞在一個立式支架橫擔左側的放線滑輪上，第一傳感光纖的另一端纏繞在另一個相鄰的立式支架橫擔左側的放線滑輪上，第二傳感光纖的一端纏繞在一個立式支架橫擔右側的放線滑輪上，第二傳感光纖的另一端纏繞在另一個相鄰的立式支架橫擔右側的放線滑輪上，分布式光纖傳感設備與第一傳感光纖、第二傳感光纖分別連接；

硅橡膠涂敷在第一傳感光纖上。