引用本文:
孙少华,侯继勇,冯学斌,等. 基于BOTDA的OPGW应变性能研究[J]. 光通信技术,2021,45(3):54-57.
孙少华1,侯继勇2,冯学斌2,肖靖峰3,武 健2,杨林慧1,王国彬2
1.国网青海省电力公司 信息通信公司,西宁 810008; 2.中国电力科学研究院有限公司,北京 100192;3.国网新疆电力有限公司 信息通信公司,乌鲁木齐 830002
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:为研究长期运行光纤复合架空地线(OPGW)的应变性能,使用高精度的分布式光纤传感监测设备布里渊光时域分析仪(BOTDA)对新缆和不同覆冰环境下的旧缆进行应变监测,对比分析了OPGW光缆内光纤的布里渊频率在长期外界环境作用下的变化。试验结果表明,运行时间和覆冰等级是影响OPGW光缆内光纤应变性能的主要因素。
关键词:光纤复合架空地线;布里渊光时域分析仪;应变;布里渊频率;覆冰
中图分类号:TN253 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2021)03-0054-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.03.013
0 引言
光纤复合架空地线(OPGW)作为一种特种光缆集架空地线和通信光纤于一身,广泛应用于电力系统,承载了电力通信网的信号传输业务。我国幅员辽阔,气象灾害具有类型多、强度大和频率高等特点,而且具有时域和空域群发集聚特性。OPGW线路长期处于复杂恶劣的环境中,承受覆冰、雷电、强风、暴雨和高温等灾害气象的影响,成为了输电网络中的薄弱环
节[1-3]。OPGW线路运行状态的健康与否直接关系到电力系统的通信安全。随着"一带一路"的发展和"全球能源互联网"的建设,特高压、长距离和重要跨越等架空输电线路不断增多,复杂环境下的OPGW安全问题日益突出。因此,电力企业迫切需要提高输电线路状态感知技术,建立OPGW状态评价和寿命评估系统,以预防和减少事故的发生,保障电力通信系统的安全稳定运行[4-7]。
不同工作环境下,不同结构的OPGW在长期运行过程中光纤发生的应变不同,部分OPGW在使用时因为应变的变化已经发生故障或存在较大的隐患。本文使用高精度的布里渊时域分析仪(BOTDA)对未使用和已使用10年的OPGW光缆进行测试,分析4种光缆在自由状态下和受到不同拉力情况下的光纤应变。
4 结束语
本文采用了分布式光纤传感设备BOTDA与拉力机相结合的方法对新、旧缆的应变性能进行了研究。研究结果表明:长期运行的OPGW光缆受各种因素的影响,内部的光纤余长将发生一定的改变,但余长的变化不会直接导致故障的发生,只有在一定的外界环境,如覆冰、舞动等情况下OPGW才可能发生故障,而在环境变化较小时还会正常运行。这种风险不容易被一般的检测手段发现,但会对OPGW的通信造成很大的隐患。本文使用BOTDA进行新、旧缆的测试是OPGW寿命研究的一部分,后续将增加旧缆的测试样本数量和类型,根据试验数据建立OPGW的寿命评估模型,并进一步研究OPGW光缆内光纤余长减小与应变的关系。