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CN103854722A - 混模测温通信相导线及测温通信系统 - Google Patents

混模测温通信相导线及测温通信系统 Download PDF

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CN103854722A
CN103854722A CN201210521712.9A CN201210521712A CN103854722A CN 103854722 A CN103854722 A CN 103854722A CN 201210521712 A CN201210521712 A CN 201210521712A CN 103854722 A CN103854722 A CN 103854722A
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张颖
张凯
王伟勇
李伟
于红丽
林一凡
朱占巍
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State Grid Economic and Technological Research Institute
Beijing Electric Power Corp
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State Grid Economic and Technological Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种混模测温通信相导线及测温通信系统。其中，该混模测温通信相导线包括：不锈钢套管光纤单元及与该不锈钢套管光纤单元一起绞合的支撑线，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线；该不锈钢套管光纤单元包括：多根单模光纤与至少一根多模光纤，该不锈钢套管光纤单元中的光纤之间相互绞合。本发明通过设置单模光纤通信，通过多模光纤测温，实现了可以对导线进行全程测温。

Description

混模测温通信相导线及测温通信系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种混模测温通信相导线及测温通信系统。
背景技术
光纤通信由于其容量大、保密性好、不易受电磁干扰等优点，被广泛应用于电力系统通信中，在要求越来越高的电力系统通信中发挥着重要的作用。
OPPC（Optical phase conductor，光纤复合导线）是在传统的导线结构中嵌入光纤单元的一种新型特种电力特种光缆，具有传统架空导线和通信能力的导线，通常，OPPC是将传统输电导线中的一根或多根钢丝用不锈钢管光单元进行替换，使钢管光单元与（铝包）钢线、铝（合金）线共同绞合。但是，导线因断股或金具问题会产生局部高温，有害运行，需要及时发现并尽早处理，而传统的OPPC不能够对导线进行全程测温，因此，对于导线产生局部高温的问题不能及时发现。
针对相关技术中传统的OPPC不能够对导线进行全程测温的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种混模测温通信相导线及测温通信系统，以解决传统的OPPC不能够对导线进行全程测温的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混模测温通信相导线，包括：不锈钢套管光纤单元及与该不锈钢套管光纤单元一起绞合的支撑线，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线，该不锈钢套管光纤单元包括：多根单模光纤与至少一根多模光纤，该不锈钢套管光纤单元中的光纤之间相互绞合。
进一步地，该支撑线为14%AS线。
进一步地，该支撑线和该不锈钢套管光纤单元的直径为2.5mm。
进一步地，该单模光纤的数量为20根，该多模光纤的数量为4根。
进一步地，该单模光纤和该多模光纤的长度大于该支撑线的长度。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种测温通信系统，包括：激光器，用于向多模光纤发射光脉冲；定向耦合器，用于对该光脉冲的反射光进行分离，得到回波；光电检测装置，用于测量该回波的强度和延时，并根据该强度和延时计算该反射光的反射点的温度和位置；混模测温通信相导线，该混模测温通信相导线包括：不锈钢套管光纤单元及与该不锈钢套管光纤单元一起绞合的支撑线，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线；该不锈钢套管光纤单元包括：多根单模光纤与至少一根该多模光纤，该不锈钢套管光纤单元中的光纤之间相互绞合。
进一步第，该支撑线为14%AS线。
进一步地，该支撑线和该不锈钢套管光纤单元的直径为2.5mm。
进一步地，该单模光纤的数量为20根，该多模光纤的数量为4根。
进一步地，该单模光纤和该多模光纤的长度大于该支撑线的长度。
本发明通过设置单模光纤通信，通过多模光纤测温，实现了可以对导线进行全程测温。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种混模测温通信相导线的断面示意图；以及
图2是根据本发明实施例提供的一种测温通信系统的结构图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的一种混模测温通信相导线，如图1所示，该实施例的混模测温通信相导线包括：
不锈钢套管光纤单元3及与不锈钢套管光纤单元3一起绞合的支撑线2，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线1。
所述不锈钢套管光纤单元3包括：
多根单模光纤与至少一根多模光纤，光纤之间相互绞合。
其中，该单模光纤用于通信，该多模光纤用于测温。
例如，该支撑线为14%AS（钢芯覆铝）线，该支撑线和该不锈钢套管光纤单元的直径为2.5mm，该单模光纤为单模G.652光纤，该多模光纤为多模G.651光纤。
优选地，该单模光纤的数量为20根，该多模光纤的数量为4根。
为保证光纤在导线运行中不受拉伸，该不锈钢套管光纤单元中的光纤应用一定的余长，例如，该单模光纤和该多模光纤的长度可以大于该支撑线的长度。
参见表1，本发明实施例提供的混模测温通信相导线可以包括中心层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中，中心层为1根直径为2.5mm的14%AS线，用于承受导线中拉力，第二层为5根直径为2.5mm的14%AS线，用于用于承受导线中拉力，以及不锈钢套管光纤单元，用于通信及测温，第二层为10根直径为3.22mm的铝线，用于输电，第三层为16根直径为3.22mm的铝线，用于输电，第四层为22根直径为3.22mm的铝线，用于输电。
表1
Figure BDA00002536856900031
参见表2，表2是本发明实施例提供的一种混模测温通信相导线的技术参数图表。
表2
Figure BDA00002536856900032
Figure BDA00002536856900041
本发明实施例提供的混模测温通信相导线，通过设置单模光纤通信，通过多模光纤测温，实现了可以对导线进行全程测温。
图2是本发明实施例提供的一种测温通信系统，参见图2，该测温通信系统包括：
激光器21，用于向多模光纤发射光脉冲。
定向耦合器22，用于对该光脉冲的反射光进行分离，得到回波。
光电检测装置23，用于测量该回波的强度和延时，并根据该强度和延时计算该反射光的反射点的温度和位置。
混模测温通信相导线24，混模测温通信相导线包括：
不锈钢套管光纤单元及与该不锈钢套管光纤单元一起绞合的支撑线，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线。
该不锈钢套管光纤单元包括：
多根单模光纤与至少一根该多模光纤，该不锈钢套管光纤单元中的光纤之间相互绞合。
其中，该单模光纤用于通信，该多模光纤用于测温。
例如，该支撑线为14%AS线，该支撑线和该不锈钢套管光纤单元的直径为2.5mm，该单模光纤为单模G.652光纤，该多模光纤为多模G.651光纤。
优选地，该单模光纤的数量为20根，该多模光纤的数量为4根。
为保证光纤在导线运行中不受拉伸，该不锈钢套管光纤单元中的光纤应用一定的余长，例如，该单模光纤和该多模光纤的长度可以大于该支撑线的长度。
本发明实施例提供的混模测温通信相导线可以包括中心层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中，中心层为1根直径为2.5mm的14%AS线，用于承受导线中张力，第二层为5根直径为2.5mm的14%AS线，用于用于承受导线中张力，以及不锈钢套管光纤单元，用于通信及测温，第二层为10根直径为3.22mm的铝线，用于输电，第三层为16根直径为3.22mm的铝线，用于输电，第四层为22根直径为3.22mm的铝线，用于输电。其中，14%AS主要承担耐张力作用，铝线主要承担电流输送作用，不锈钢套管主要承担24芯的光纤束的机械保护作用，避免运输、施工、运行中压伤光纤。
本发明实施例中的测温通信系统可对高压输电线路导线进行实时全程逐点温度监测，采集连续测量信息，配合三点全断面接触式测温，可实现输电线路三相导线温度检测。
本发明实施例中的测温通信系统依据拉曼反射原理进行温度测量与定位。拉曼反射是指激光器向光纤发射光脉冲，有一部分光会在光纤中形成后向散射光和前向散射光，经定向耦合器收集后向散射光送至光电检测系统进光强度、延时分析。反射点的温度（该点光纤的环境温度）越高，反射光的强度也越大，然后对定向耦合器收集到的后向散射光进行反射光的强度和延时分析，依据经验模型可以计算出反射点的温度和位置。由于多模光纤比单模光纤反射更强，因此测量精度更准，因此采用多模光纤测温、单模光纤通信，将单模与多模混合在一起，通过色标环区分，构成混模光纤技术。
本发明实施例提供的一种测温通信系统，通过设置单模光纤通信，通过多模光纤测温，实现了可以对导线进行全程测温。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混模测温通信相导线，其特征在于，包括：
不锈钢套管光纤单元及与所述不锈钢套管光纤单元一起绞合的支撑线，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线；
所述不锈钢套管光纤单元包括：
多根单模光纤与至少一根多模光纤，所述不锈钢套管光纤单元中的光纤之间相互绞合。
2.根据权利要求1所述的模测温通信相导线，其特征在于，所述支撑线为14%AS线。
3.根据权利要求1所述的模测温通信相导线，其特征在于，所述支撑线和所述不锈钢套管光纤单元的直径为2.5mm。
4.根据权利要求1所述的模测温通信相导线，其特征在于，所述单模光纤的数量为20根，所述多模光纤的数量为4根。
5.根据权利要求1所述的模测温通信相导线，其特征在于，所述单模光纤和所述多模光纤的长度大于所述支撑线的长度。
6.一种测温通信系统，其特征在于，包括：
激光器，用于向多模光纤发射光脉冲；
定向耦合器，用于对所述光脉冲的反射光进行分离，得到回波；
光电检测装置，用于测量所述回波的强度和延时，并根据所述强度和延时计算所述反射光的反射点的温度和位置；
混模测温通信相导线，所述混模测温通信相导线包括：
不锈钢套管光纤单元及与所述不锈钢套管光纤单元一起绞合的支撑线，在不锈钢套管光纤单元与支撑线外绞合铝线；
所述不锈钢套管光纤单元包括：
多根单模光纤与至少一根所述多模光纤，所述不锈钢套管光纤单元中的光纤之间相互绞合。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述支撑线为14%AS线。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述支撑线和所述不锈钢套管光纤单元的直径为2.5mm。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述单模光纤的数量为20根，所述多模光纤的数量为4根。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述单模光纤和所述多模光纤的长度大于所述支撑线的长度。
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