基于长距离BOTDR的OPGW融冰实时在线监测技术研究

光纤复合架空地线(OPGW)的融冰过程缺乏实时在线的监测手段,因此,对OPGW光缆的温度变化进行实时预警和安全控制存在较大困难。为了解决该问题,本文提出了一种基于布里渊光纤时域反射仪(BOTDR)的方法,采用了宽带接收快速测量技术和分布式拉曼放大的技术,可以实现接近100 km的传感测量。本文还介绍了在南方电网超高压线路OPGW融冰过程中,基于该技术的实时在线温度监测实验。实验结果表明,在整个融冰过程中,OPGW光纤不同位置处的温度非常不均匀且变化迅速,温度变化差异大于40℃,表明了长距离实时温度监测的重要意义。

OPGW融冰光纤热稳定研究

OPGW寿命期内的反复融冰加热过程对光纤衰减及寿命是否会带来不利影响是广大线路设计、运管和通信维护人员普遍关心的问题。文章模拟了OPGW在20年寿命期内、每年2次的融冰加热过程,并对加热老化后OPGW内的光纤衰减变化及寿命进行了研究。结果显示,融冰过程对各种试验条件下的光纤衰减没有明显影响,对光纤寿命可能会产生影响。

OPGW直流融冰过程对通信光纤的影响

目前我国采用直流对导线进行融冰的技术已相对成熟,但对地线和OPGW的直流融冰技术的研究尚处于初始阶段。特别是融冰过程可能对光纤衰减及光纤寿命造成的影响也是电力运管及通信人员普遍关心的问题。文章的试验结果显示,在对OPGW进行通流升温时,内部光纤的环境温度要明显高于OPGW表面温度;关于高温环境对光纤寿命的影响,用光纤涂覆层热失重的方法进行了分析;对某±500 kV实际线路的融冰电流和时间与光纤温度的关系进行了理论计算,结果表明,合适的融冰电流可以满足1 h的融冰时间要求及光纤的安全使用温度。

一种可融冰OPGW的研制

为了解决现行的OPGW融冰方式的一些不足,文章研制了一种可融冰OPGW,可融冰OPGW的安装方式可采用常规的逐塔接地方式,不需要对OPGW进行"绝缘化"架设。在覆冰季节,可在不停电的情况下对可融冰OPGW内的绝缘导线施加较大电流进行加热,达到融冰的效果;也可长期对绝缘导线通较小电流,使OPGW的温度保持在零度以上,避免覆冰,达到"保线"的目的。

光纤复合架空地线(OPGW)融冰效果分析

为了解决OPGW融冰的技术性问题,基于目前比较成熟的直流融冰技术,开展了包括全绝缘、内嵌式、外缠式三种方法的OPGW融冰技术研究工作。解决了其在产品设计、金具安装、融冰装置接入和在线监测系统开发及线路电气特性分析等方面的技术难题。着重介绍在实际覆冰条件下,三种融冰方式的实现形式及采用不同类型OPGW参数条件的融冰电流和功率计算分析,并且试验验证和对比分析了三种类型OPGW的实际融冰电流、融冰时间和融冰时对缆中光纤的温度影响。

具有融冰功能的光纤复合架空地线应用研究

对于光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)线路实施融冰,目前多采用直流融冰技术,主要是对OPGW架设方式进行绝缘化改造,但在实际应用中仍有许多无法避免的缺陷。为了进一步解决OPGW融冰的技术性问题,文章介绍了一种具有可通流融冰功能的光纤复合架空地线设计方案和应用方法,并在实验室及现场覆冰试验站进行了实际融冰试验,在实际覆冰条件下,试验验证了全绝缘和内嵌式融冰的实际融冰电流、融冰时间和融冰时对缆中光纤的温度影响。结果表明,该结构可融冰OPGW融冰效果良好,满足线路融冰要求。

具有直流融冰功能的光纤复合架空地线研制

目前我国电力部门通过对OPGW架设方式进行绝缘化改造以实现对OPGW融冰的目的。但这种技术在实际应用中有许多缺陷:融冰操作时必须到杆塔上断开接地刀闸,定期调整绝缘间隙满足融冰和防雷不同需要,改造后的安装方式易对OPGW造成损伤等。文章研制了一种集避雷、光纤通信、可通流融冰三种功能于一体的"可融冰OPGW",可彻底解决上述缺陷。试制的样品在冰区试验基地进行了实际融冰试验,结果显示该结构可融冰OPGW融冰效果良好,满足线路融冰要求。