海底光纤复合缆机械损伤有限元仿真分析综述

海底光纤复合缆广泛应用于跨海洋信息能源互联互通工程中,在国家海洋发展战略中发挥着关键作用。海底环境复杂,不同类型机械损伤将直接影响海缆的安全运行,有限元仿真技术通过分工况模拟,为海缆的安全监测提供了一种低成本高效率的理论支撑手段。为总结现有技术,评估未来发展方向,文章梳理了海缆的拉伸、扭转和弯曲机械形变有限元仿真技术,并从锚害和自然洋流等因素层面,总结了海缆机械损伤有限元仿真研究结果,为光纤传感等监测技术提供了依据,最后对仿真技术进行了总结展望。

分布式复合缆光纤产出剖面测井工艺在海上油气田的应用

复合光纤测井技术是一种高精度、高可靠性、高分辨率的测井技术,在油气勘探和开发领域得到广泛应用。在现场实施过程中,复合光纤测井技术可以实时监测油气井储层温度、压力、应变等参数,及时发现异常情况,并采取相应措施,保障油气生产的稳定性和安全性。文章详细介绍了复合光纤测井技术的原理、方法和实现方式,与常规技术进行对比,分析了该技术在现场应用中的优点和局限性,并提出了未来研究的方向和建议。

VMD和SO优化SVM的光纤复合海缆故障诊断研究

为了进一步提高光纤复合海底电缆的故障诊断准确率,提出了基于VMD及SO优化SVM的故障诊断方法。首先,使用VMD对故障数据进行分解,得到若干条IMF分量并利用皮尔逊相关系数做进一步筛选。其次,对筛选得到的IMF分量进行特征提取,分别提取各分量的峭度、近似熵及模糊熵。最后,将上述特征值构成的特征向量输入经SO优化的SVM中进行训练及分类,得到故障诊断结果。实验结果表明,采用本文提出的基于VMD和SO优化SVM的故障识别方法,光纤复合海底电缆的故障识别准确率达到了100%,分别比SVM、GA-SVM、GWO-SVM、CNN方法的识别准确度高7.5%、5%、5%、7.5%。

利用有限元法分析单芯光纤复合海缆扭转与光纤应变的关系

利用有限元法建立了海缆扭转模型,对其进行网格划分、施加扭转载荷,模拟海缆不同角速度下的扭转过程,最终提取了铜导体和光单元的应力、应变数据,并对铜导体的径向和轴向应力、应变分布以及扭转速度与铜导体应力、应变的变化关系进行了分析。结果表明,在同一时刻铜导体径向应力、应变由内到外依次增大,轴向应力、应变分布与扭转角度大小有关;海缆以不同角速度扭转时,铜导体的应力、应变的变化与角速度的大小呈现出了一定的规律,整体趋势一致。最后,建立了光纤应变与铜导体应力的关系函数,为利用光纤传感技术监测海缆的扭转状态提供了理论依据。

三芯光纤复合海缆拉伸的有限元建模与仿真

三芯光纤复合海底电缆(简称为"海缆")在运输、敷设和运行的过程中经常会产生拉伸的机械行为,对其进行拉伸建模仿真,可获得实体试验难以得到的应力、应变等数据。文章通过建立海缆拉伸有限元模型,模拟了海缆的拉伸过程。首先根据海缆拉伸的力学特点对结构进行简化,得到三芯海缆的几何模型;然后对其施加约束及速度载荷,控制沙漏能,仿真轴向拉伸过程;最后对数据进行有效提取和处理,获得海缆的应力与应变,为研究海缆的力学性能、判断海缆工作状态提供了参考。

光纤复合海底电缆扭转的有限元建模

海底电缆在装载、运输、敷设和运行过程中,受外界多种因素的影响时常会发生扭转,利用建模仿真的方法不仅可以克服实体试验操作困难的难题,还可获得实体试验难以提取的数据。文章利用ANSYS软件建立海底电缆扭转的有限元模型,进行了单元类型的选择、各层材料属性及参数的确定和网格划分方式的选择,并且分析、控制了影响计算时间和精度的因素,最后对海底电缆施加扭转载荷,仿真扭转发生过程,获取铜导体和光单元的应力及应变数据,为分析海底电缆扭转的力学特性提供了一种可行方案。

110kV光纤复合海底电缆的研制

以HYJQF41-F 64/110kV3×630+1×12B1光纤复合海缆为例,叙述了光纤复合海缆结构设计的要点,指出了110kV海缆在制造过程中应注意的问题和一些关键参数。最后测试结果表明该海缆的各项性能都达到了要求。

光电复合海缆温度场建模分析及在在线监测中的应用

为了有效监测光电复合海缆的绝缘状况,基于迭代法改进了IEC60287电缆载流量和温度场计算标准,在有限元数值分析软件包COMSOL中基于热电耦合模块建立了110 k V YJQ41×300 mm^2海缆温度场模型,与改进IEC60287标准比较验证了建模方法的准确性,在此基础上确定了不同载流量下海缆模型最佳的分析范围。建模研究了海缆正常运行和绝缘性能下降情况下载流量和环境温度对光纤温升的影响;采用介质损耗表征绝缘状况,分析获得了典型介损值下光纤相对温升的变化规律。结果表明:正常情况下光纤温升随载流量的增加近似成平方增大,随环境温度的增加近似线性增大,增速较慢;海缆绝缘性能下降时光纤相对温升随tanδ的增加成正比增大,相对而言,受环境温度的影响很小。根据上述研究,提出了基于光纤相对温升和海缆载流量的介损计算公式和基于光纤相对温升的海缆绝缘状态监测方法。较之现有基于电气量的绝缘监测方法,该方法不易遭受电磁干扰的影响。在光电复合海缆在线监测方面具有参考应用价值。

基于光传感技术的电网光纤定位杆塔方法

为了实现每基杆塔的光纤定位,从而更精准地实时监测光纤架空地线复合缆的运行状态,提出了一种基于分布式光纤传感技术的杆塔光纤定位方法。通过对实时监测频移数据进行分析,并结合光纤架空地线复合缆自身结构和架设特点发现,在杆塔连接位置由于金具等的连接原因,使得光纤频移变化量较档距中间更小,因而可以从差异化出发识别杆塔的位置,实现输电线路杆塔精确定位。最后通过与线路资料进行对比,验证了定位方式的可行性。

气吹型光纤复合电缆的结构选型及工艺验证

研究一种气吹型光纤复合电缆的工艺实现,根据产品特点,从复合结构设计、光通信管道选型、气吹方式研究、光单元结构选型等方面进行论证。该工艺实现了光纤复合电缆的光通信管道提前预置功能,为后续用户对光单元的更换和扩容提供便利。

基于光纤复合中压电缆的城域配电网设计和应用

为了提高城市核心区配电网可靠性和供电质量,对城域配电网通信现状、特点及优势进行分析,提出以光纤复合中压电缆(OPMC)为基础的城域配电网,实现了基于OPMC的配电网通信方案和以太网无源光网络(EPON)的通信组网方案。研究表明,OPMC的应用充分改善了通信局限,优化了网架结构,为提高城市核心区配电网可靠性和供电质量、建设具备"安全可靠、优质高效、绿色低碳、智能互动"特征的城域配电网提供了技术支撑。

铜缆／光纤复合线缆不是简单地混合

铜缆／光纤复合线缆支持语音、数据和视频，而且还节约安装成本。

基于支持向量回归的OPGW应变分析

介绍了使用布里渊散射测试光纤应变的原理,针对BOTDR(布里渊光时域反射仪)技术难以捕捉光纤微应变的不足,提出了一种基于支持向量回归的OPGW(光纤架空地线复合缆)应变分析方法。该方法对光纤段在不同拉力条件下的频移变化进行建模,建立频移向量并运用核函数思想将向量映射至高维空间,通过支持向量回归对频移向量进行回归分析。实验证明了该算法的有效性,并显示了该算法在OPGW异常检测中的巨大潜力。

OPGW在电力光传输网中的应用与发展

随着光纤技术的发展,光缆也呈现出多元化的发展趋势,作为电力特种光缆之一的光纤架空地线复合缆(OPGW)以其独特的优越性在电力系统光通信领域得到了长足的发展和广泛应用。文章首先阐述了OPGW的概念和特性要求,然后针对OPGW在电力系统设计、施工及应用中的注意事项做了较详细的叙述,最后结合许昌电力通信网发展规划,说明了许昌供电系统中OPGW的应用现状。文章对电力系统光纤通信工程设计和施工具有一定的参考、借鉴意义。

OPLC成缆质量的控制

光纤复合低压电缆(OPLC)作为智能电网建设中的重要线缆产品之一,是目前性价比最高的"多网融合"智能电缆产品。由于OPLC结构中包含了绝缘线芯和光单元,因此其成缆质量的控制与普通低压电缆成缆有许多不同。从填充材料的选用、成缆模具的选用、线芯张力的控制、绕包的松紧及收线盘的选择等几个方面对OPLC成缆质量(包括外观圆整度和光单元传输性能等)控制的影响进行了详细的阐述。