輸電線路分布區(qū)域廣、傳輸距離長(zhǎng)、地形要求復(fù)雜。輸電線路不僅要承受導(dǎo)線自身重量和傳輸電壓電流的不斷變化,而且由于暴露于空曠的山川溝壑,還要長(zhǎng)期經(jīng)受環(huán)境污染的侵蝕以及雷擊、強(qiáng)風(fēng)、鳥害等外界因素的侵害,導(dǎo)致鋁合金或鋁包鋼外層絞線斷股,甚至斷裂,引起大范圍過(guò)電壓,進(jìn)而損壞設(shè)備,破壞系統(tǒng)安全運(yùn)行�，F(xiàn)有的人工巡線輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)方式周期長(zhǎng)、響應(yīng)慢、可靠性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大;而基于線上裝置的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)方式通過(guò)在外部加裝各類監(jiān)控裝置還僅能實(shí)現(xiàn)小范圍監(jiān)測(cè),且其功耗大,運(yùn)維管理復(fù)雜。其中,分布式光纖傳感技術(shù)具有較高靈敏度的探測(cè)能力和還原能力,同時(shí)測(cè)量距離長(zhǎng),成為了解決上述問題的一種行之有效地手段。本文從提高輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性、全面性、準(zhǔn)確性和可靠性的目的出發(fā),全面探究了基于OPGW光纜的分布式光纖測(cè)溫技術(shù),通過(guò)測(cè)量OPGW光纜的溫度變化,從而獲得輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)信息并對(duì)雷擊進(jìn)行準(zhǔn)確定位。本文首先探究了光纖溫度分布與光纖傳播特性間的關(guān)系,分析了光纖溫度的變化對(duì)光纖材料折射率、彈性模量、密度、泊松比等參數(shù)的影響;其次,構(gòu)建了OPGW外層鋁合金或鋁包鋼絞線性能與光纖纖芯溫度場(chǎng)之間的關(guān)系模型,探尋光纖溫度... 

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【部分圖文】：

OPGW光纜中心管式結(jié)構(gòu)

圖 2-3 OPGW 光纜層絞式結(jié)構(gòu)作性能取決于線路桿塔檔距、弧垂特性、風(fēng)荷與外層材料有銅絞線、鋁絞線、鋼絞線、鋁合金材料構(gòu)成的復(fù)合絞線等，目前廣泛使用的主要有絞線和鋁包鋼芯鋁合金絞線等，其基本參數(shù)如表表 2-1 OPGW 光纜基本參數(shù)位 規(guī)格m2 87/44 44/87 0/131 109/54 54/109 0/163 125芯 24 24 24 36 36 36 4芯 24 24 24 36 36 36 4mm 3.0 3.0 3.0 3.35 3.35 3.35 3.mm 15.3 15.3 15.3 17.0 17.0 17.0 18g/km 550 715 890 680 890 1100 78

進(jìn)一步考慮 OPGW 光纜的溫度傳導(dǎo)模型，光纜（主要是內(nèi)部的玻璃纖芯）的熱傳導(dǎo)能力明顯低于金屬，因此在溫度變化方面與鋁后金線和鋁包鋼線單絲存在差異。三者之間的溫度變化對(duì)比曲線如圖 2-4 所示。圖 2-4 OPGW 各層材料導(dǎo)熱模擬曲線圖由圖 2-4 可以看到，盡管光纖單元的溫升變化（時(shí)間上）與鋁合金和鋁包鋼單絲存在差異，但總體趨勢(shì)一致，且時(shí)間上的差異間隔小到足以在實(shí)際雷擊監(jiān)測(cè)報(bào)警中忽略不計(jì)。當(dāng)光纖測(cè)溫的定位精度足夠高（擬采用的系統(tǒng)定位精度為 0.6-0.7m）時(shí)，足以反應(yīng)雷擊過(guò)程中輸電線路溫度分布的真實(shí)情況。2.5 本章小結(jié)本章首先對(duì) OPGW 電力特種光纜以及光纖傳感技術(shù)的基本理論進(jìn)行介紹，接著探究光纖溫度分布與光纖傳播特性間的關(guān)系，分析了光纖溫度的變化對(duì)光纖材料折射率、彈性模量、密度、泊松比等參數(shù)的影響；構(gòu)建 OPGW 外層鋁合金或鋁包鋼絞線性能與光纖纖芯溫度場(chǎng)之間的關(guān)系模型，以探尋光纖溫度分布和 OPGW 外層性能之間的關(guān)系，對(duì) OPGW ?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]采用Simplex編碼光外調(diào)制的拉曼散射分布式光纖傳感器[J]. 宋牟平,鮑翀,葉險(xiǎn)峰.  中國(guó)激光. 2010(06)
[2]小波去噪在拉曼單模光纖傳感系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 侯思祖,簡(jiǎn)燕紅,李程.  計(jì)算機(jī)仿真. 2010(03)
[3]分布式光纖溫度傳感技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 郭兆坤,鄭曉亮,陸兆輝,馬埒.  中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2008(05)
[4]單模石英光纖受激拉曼散射溫度特性研究[J]. 孫秀平,馮克成,張喜和,高陽(yáng),譚勇,劉建國(guó),劉文清.  光譜學(xué)與光譜分析. 2007(10)
[5]34km傳感長(zhǎng)度的布里淵光時(shí)域反射計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 宋牟平,章獻(xiàn)民.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2005(11)
[6]基于自發(fā)Raman散射分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉文,楊坤濤,許遠(yuǎn)忠.  光通信研究. 2005(04)
[7]遠(yuǎn)程分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造[J]. 張 藝,張?jiān)谛?金仁洙.  光電工程. 2005(04)
[8]基于光相干外差檢測(cè)的布里淵散射DOFS的研究[J]. 宋牟平,范勝利,陳好,章獻(xiàn)民,葉險(xiǎn)峰.  光子學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]30km遠(yuǎn)程分布光纖拉曼溫度傳感器系統(tǒng)[J]. 張?jiān)谛?王劍鋒,劉紅林,余向東,郭寧,Insoo S.KIM.  光電子·激光. 2004(10)
[10]新型分布式光纖拉曼光子溫度傳感器系統(tǒng)[J]. 張?jiān)谛?金仁洙,郭寧,余向東,王劍鋒,吳孝彪.  物理實(shí)驗(yàn). 2003(01)

博士論文
[1]分布式光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄒建.重慶大學(xué) 2005

碩士論文
[1]布里淵光時(shí)域反射計(jì)中電光調(diào)制器調(diào)制特性研究與控制[D]. 張凱.南京大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2952801