光纤应力腐蚀敏感性的测试与计算

光纤应力腐蚀敏感性是研究光纤特性一个重要环节,是反映光纤疲劳情况的一个重要参数,也是检验光纤质量的重要指标。在国内外的产品标准或检测要求中,光纤应力腐蚀敏感性测试也逐渐成为评判光纤性能的重要内容。本文主要简单介绍了应力腐蚀敏感性的测试和计算方法。

光纤复合低压电缆中光纤热致损耗仿真研究

研究光纤温度与传输特性之间的关系对光纤复合低压电缆(OPLC)的设计及应用非常重要.利用COMSOL多物理场仿真软件建立了二维仿真模型,研究了光纤轴向应力随温度的变化情况,并通过与理论计算相对比验证了模型的合理性。其次,通过理论计算得到了石英光纤的应力弹光系数,并且基于弹光效应仿真分析了涂覆层材料为丙烯酸树脂和聚乙烯两种光纤的瞬态温升特性和热致应变损耗。结果表明,涂覆层材料为丙烯酸树脂的光纤在相同时间内温度上升幅度较小,在相同温度下的损耗也更低,40℃到250℃范围内,其热致应变损耗随温度升高而线性增加,最大值为0.033 dB/km.从瞬态温升和热致应变损耗的角度出发,涂覆层材料为丙烯酸树脂的光纤在OPLC的应用中更具优势。

H_∞整形法在巡检用无人机控制器中的应用

四翼机应用于无人机电路巡检领域可降低成本、提高效率,但作为多输入多输出欠驱动控制对象,因其极易受气象环境影响,具有多变量、多耦合、非线性等特性,实现稳定性控制是目前面临主要困难之一。选择鲁棒控制器控制无人机姿态变化,是一种较为直观的方法,通过观测控制对象伯德图,对控制对象进行超前或滞后补偿,并不断调整补偿器设计,修正伯德图和各输出曲线,并将仿真结果结合实际硬件进行测试对比,从而达到H_∞回路整形法设计控制器的目的。结果表明该方法算法简洁,原理明确,且不必涉及对对象过分数学化的问题。

基于不同利益主体的OPLC项目效益综合评价

OPLC(光纤复合低压电缆)技术的应用为国家电网构建低成本、广覆盖的城市配电信息通信网络提供了新的解决方案。针对OPLC的应用现状,传统的光纤、电缆项目效益评价体系已经不能适用于光纤电力到户项目,迫切需要重新建立一套指标评价体系。基于不同的利益主体——供给侧、用户端、社会层,将可靠性、灵活性、信息化、节约化、服务一体化、绿色生活化、经济效益、文化效益、环境效益九大指标进行量化,并基于OPLC工程以及传统光纤、电缆项目的复杂性,选用层次分析法以及灰色系统评价确定权重、优劣排序。结果表明,OPLC项目效益优于传统项目。

基于ZigBee的OPGW短路试验无线温度测试系统

国内无线技术与光纤复合架空地线(OPGW)短路电流试验相结合的测试技术一直处于研究空白阶段。根据光功率计和双波长稳定光源的合理搭配,组成满足试验要求的光衰减测试系统;基于ZigBee无线测温技术和数据采集系统的有机结合,组成适用于OPGW-24B1-72样品的短路试验测温系统;通过光衰减测试系统与测温系统的组合,建立一种OPGW短路试验无线温度测试系统并进行试验。试验中样品光缆的最高温度约为161℃,光纤永久最大衰减约为0.01dB/fiber。试验结果证明:基于ZigBee的OPGW短路试验无线温度测试系统不仅具有可操作性,而且能大程度缩短准备时间,提高了在大电流试验现场设备和人员的安全系数,并进一步简化了测试现场的线路布局。

不同老化环境下OPLC中光纤机械性能的研究

在电力系统中,当受到强大的冲击电流时,电力光缆将在高于导体最高工作温度10%的温度场环境下工作,长时间的高温老化工况状态对光纤复合低压电缆(OPLC)光单元中的光纤造成极大的负效应,严重地影响了整个电网的安全运行。针对上述问题,为了研究单模光纤受热前后机械性能变化情况,分析高温老化对光纤的损伤程度,文章通过模拟高于以聚氯乙烯绝缘的OPLC导体温度10%的温度场环境,测试了不同温度和老化时间段下单模光纤的断裂强度、断裂伸长率和光纤涂层剥离力等光纤机械性能,基于测试数据,运用线性拟合的统计方法,研究了在该温度场环境下老化前后光纤机械特性的变化趋势。试验结果表明,OPLC中光纤的应力腐蚀敏感性参数比涂覆剥离力特性受热更敏感,随着老化时间增长,不同老化时长后涂覆剥离力比应力腐蚀敏感性参数的差值变化量更大,耐热性能更差。基于机械性能的测试结果,文章提出了增加光单元耐热层的优化意见。

基于COMSOL仿真和实验验证的耐热型OPLC结构优化方案

针对光纤复合低压电缆(OPLC)在运行状态下发生的短暂高温对电缆中光纤的传输性能造成影响的问题,提出了耐热型OPLC结构优化方案。首先,优化改进OPLC结构、研究OPLC材料选型;然后,采用COMSOL多物理场仿真软件,实现耐热型OPLC三维模型的仿真建模,并根据电流热效应及温度对电阻的反作用原理对仿真模型进行修正,探索优化结构下仿真状态的线缆三维热场分布情况;最后,结合目前OPLC耐热试验要求,研究适用于耐热型OPLC的耐热和超载试验的测试方案。测试结果表明,高于电缆工作最高标准温度10%且持续时间15 min时,OPLC的光纤衰减损耗变化不超过0.15 dB/km。