CN209541681U - 基于opgw的高压输电线路分布式在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其包括安装在高压架空线路上，并与两地变电站连接的OPGW，所述OPGW内的通信光纤中的一芯空闲光纤采用跳线连接的方式连接拉曼光纤放大器，所述拉曼光纤放大器通过FC单模跳线连接布里渊光时域反射仪，所述布里渊光时域反射仪通过USB线和网线与工控机连接；所述OPGW包括由外至内依次设置的碳纤维保护套、外层铝包钢线层和内层铝包钢线层，所述内层铝包钢线层包括2根绝缘加热导线，所述通信光纤设于内层铝包钢线层，所述绝缘加热导线连接设于变电站内的融冰电源。本实用新型具备融冰操作能力，且采用的OPGW线缆可靠、使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及输电技术领域，尤其涉及一种基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统。
背景技术
OPGW全称光纤复合架空地线，它随高压线路架设，兼做通信光缆和防雷地线用。据统计，110KV及以上电压等级高压线路OPGW覆盖率＞95％，主要用于通信和继电保护，由于OPGW长期处于野外露天之下，很容易受到诸如风、雨、冰雪、雷电等自然条件和其它外界条件的影响，容易发生各种事故，且OPGW位于高压线路最上层，且由于正常情况本身无电流通过，OPGW在低温冰冻时早于导线(相线)覆冰，且比导线覆冰更加严重。现有有利用OPGW光纤一芯空闲光纤作为传感器，实现OPGW覆冰分布实时检测，但传统的OPGW不具备融冰功能，无法进行融冰操作；此外，现有的OPGW可能存在被雷击时，由于电弧热量使铝包钢线升温，存在将通信光纤烧伤的风险。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可进行融冰操作、OPGW线缆可靠的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统包括安装在高压架空线路上，并与两地变电站连接的OPGW，所述OPGW内的通信光纤中的一芯空闲光纤采用跳线连接的方式连接拉曼光纤放大器，所述拉曼光纤放大器通过FC单模跳线连接布里渊光时域反射仪，所述布里渊光时域反射仪通过USB线和网线与工控机连接，所述拉曼光纤放大器、布里渊光时域反射仪和工控机均设于变电站内；
所述OPGW包括由外至内依次设置的碳纤维保护套、外层铝包钢线层和内层铝包钢线层，所述内层铝包钢线层包括2根绝缘加热导线，所述通信光纤设于内层铝包钢线层，所述绝缘加热导线连接设于变电站内的融冰电源，所述融冰电源与绝缘加热导线之间还设有控制开关。
在本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的一种较佳实施例中，所述内层铝包钢线层由多根铝包钢线、2根绝缘加热导线、通信光纤绞合而成，且2根所述绝缘加热导线与通信光纤呈三角形均布于内层铝包钢线层，所述外层铝包钢线层由多根铝包钢线绞合而成。
在本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的一种较佳实施例中，所述通信光纤为纤芯数量不小于24芯的FC单模光纤。
在本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的一种较佳实施例中，所述通信光纤包括纤芯、纤膏、隔热层和不锈钢保护层，所述不锈钢保护层包裹于所述纤芯，所述隔热层设于不锈钢保护层和纤芯之间，所述纤膏填充于所述纤芯与隔热层之间的空隙。
在本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的一种较佳实施例中，所述碳纤维保护套为碳纤维材料，或碳纤维材料与有机纤维或无机纤维材料构成的复合缠绕或编制材料。
在本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的一种较佳实施例中，所述碳纤维保护套通过阻燃粘接剂粘接包覆于所述外层铝包钢线层。
在本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的一种较佳实施例中，所述绝缘加热导线为电热丝表面涂覆一层绝缘材料，绝缘层的厚度为2～5微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物。
与现有技术相比，本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的有益效果是：
一、本实用新型通过利用OPGW内通信光纤中的一芯空心光纤作为传感器，无需在线路上安装额外传感器，利用工控机通过USB线和网线与布里渊光时域反射仪相连，工控机控制布里渊光时域反射仪实时采集数据，并通过算法计算输出OPGW线路温度分布、覆冰厚度分布等参数，所述OPGW内设置的绝缘加热导线连接融冰电源，当监测到覆冰厚度达到理论融冰厚度时，可通过控制开关接通融冰电源，进行融冰操作，保证OPGW的正常工作；
二、采用的所述OPGW使用寿命长、质量可靠，所述通信光纤的结构，可较好地对通信光纤进行保护，解决了融冰或遭受雷击时通信光纤烧伤的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型提供的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统的结构示意图；
图2是图1提供的所述OPGW线缆的横截面结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请一并参阅图1及图2，所述基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统包括安装在高压架空线路上，并与两地变电站连接的OPGW，所述OPGW内的通信光纤24中的一芯空闲光纤240采用跳线连接的方式连接拉曼光纤放大器11，所述拉曼光纤放大器11通过FC单模跳线连接布里渊光时域反射仪12，所述布里渊光时域反射仪12通过USB线和网线与工控机13连接，所述拉曼光纤放大器11、布里渊光时域反射仪12和工控机13均设于变电站内；
所述OPGW包括由外至内依次设置的碳纤维保护套21、外层铝包钢线层22和内层铝包钢线层23，所述内层铝包钢线层23包括2根绝缘加热导线25，所述通信光纤24设于内层铝包钢线层23，所述绝缘加热导线25连接设于变电站内的融冰电源14，具体地，可以将2根绝缘加热导线15的一端相连接，另一端的一根连接融冰电源14的正极、另一根连接融冰电源14的负极，组成融冰回路，所述融冰电源14与绝缘加热导线25之间还设有控制开关K，利用控制开关K实现融冰回路的通断，对融冰操作进行控制。
在本实施例中，所述内层铝包钢线层23由多根铝包钢线、2根绝缘加热导线25、通信光纤24绞合而成，且2根所述绝缘加热导线25与通信光纤24呈三角形均布于内层铝包钢线层23，将绝缘加热导线25与通信光纤24设计成三角形结构，使通信光纤24不直接与绝缘加热导线25接触，尽量降低融冰操作时，绝缘加热导线升温对通信光纤的影响，所述外层铝包钢线层22由多根铝包钢线绞合而成。
在本实施例中，所述通信光纤24为纤芯数量不小于24芯的FC单模光纤，且所述通信光纤24包括纤芯241、纤膏242、隔热层243和不锈钢保护层244，所述不锈钢保护层244包裹于所述纤芯241，所述隔热层243设于不锈钢保护层244和纤芯241之间，所述纤膏242填充于所述纤芯241与隔热层243之间的空隙，本实施例中的所述隔热层243优选聚氨酯，在OPGW被雷击或融冰操作时能够有效阻隔热量，保证光纤在正常的温度下工作，避免了光纤被烧伤的可能。
在本实施例中，所述碳纤维保护套21为碳纤维材料，或碳纤维材料与有机纤维或无机纤维材料构成的复合缠绕或编制材料，当OPGW遭遇雷击时，碳纤维保护套21能有效地增强OPGW的耐电弧烧蚀性，可吸收一部分雷击时电弧热量，在一定程度上可起到保护通信光纤的作用。
具体地，所述碳纤维保护套21通过阻燃粘接剂粘接包覆于所述外层铝包钢线层22。
在本实施例中，所述绝缘加热导线25为电热丝表面涂覆一层绝缘材料，绝缘层的厚度为2～5微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物，当对绝缘加热导线通电时，绝缘加热导线发热效率高，能够快速融冰。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：包括安装在高压架空线路上，并与两地变电站连接的OPGW，所述OPGW内的通信光纤中的一芯空闲光纤采用跳线连接的方式连接拉曼光纤放大器，所述拉曼光纤放大器通过FC单模跳线连接布里渊光时域反射仪，所述布里渊光时域反射仪通过USB线和网线与工控机连接，所述拉曼光纤放大器、布里渊光时域反射仪和工控机均设于变电站内；
所述OPGW包括由外至内依次设置的碳纤维保护套、外层铝包钢线层和内层铝包钢线层，所述内层铝包钢线层包括2根绝缘加热导线，所述通信光纤设于内层铝包钢线层，所述绝缘加热导线连接设于变电站内的融冰电源，所述融冰电源与绝缘加热导线之间还设有控制开关。
2.根据权利要求1所述的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：所述内层铝包钢线层由多根铝包钢线、2根绝缘加热导线、通信光纤绞合而成，且2根所述绝缘加热导线与通信光纤呈三角形均布于内层铝包钢线层，所述外层铝包钢线层由多根铝包钢线绞合而成。
3.根据权利要求1所述的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：所述通信光纤为纤芯数量不小于24芯的FC单模光纤。
4.根据权利要求1所述的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：所述通信光纤包括纤芯、纤膏、隔热层和不锈钢保护层，所述不锈钢保护层包裹于所述纤芯，所述隔热层设于不锈钢保护层和纤芯之间，所述纤膏填充于所述纤芯与隔热层之间的空隙。
5.根据权利要求1所述的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：所述碳纤维保护套为碳纤维材料，或碳纤维材料与有机纤维或无机纤维材料构成的复合缠绕或编制材料。
6.根据权利要求5所述的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：所述碳纤维保护套通过阻燃粘接剂粘接包覆于所述外层铝包钢线层。
7.根据权利要求1所述的基于OPGW的高压输电线路分布式在线监测系统，其特征在于：所述绝缘加热导线为电热丝表面涂覆一层绝缘材料，绝缘层的厚度为2～5微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物。
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