专利名称：光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法
技术领域：
本发明涉及电力系统通信技术领域，具体涉及一种光纤复合架空相线允许载流量 性能试验装置及其试验方法。
背景技术：
光纤复合架空相线是一种新型的电力特种光缆，具备导线和通信光缆的功能，在 我国电力领域10kV、35kV、110kV及220kV等电压等级输电线路中已经有了探索性的应用。
OPPC具有以下优点(1)实现传输电能与光纤通信的融合；(2)充分利用输电线 路走廊资源实现光通信，节省资源，实现资源的优化配置；(3)原有线路升级改造时应用 0PPC，没有给原有线路附加额外负荷带来的隐患；(4)良好的耐腐蚀性可提高OPPC的使用 寿命；(5)具有良好的热稳定性，保证光通信不受影响；(6)不存在雷击断股、短路电流过热 的事故隐患。
在中低压电网中，光纤复合架空相线(OPPC)比OPGW、ADSS更具有优势，常用于输 电线路改造升级、通信线路建设等。光纤复合架空相线对应的性能检测技术是一项新技术。发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装 置及其试验方法，该试验装置及其试验方法可以在实验室模拟测试OPPC光缆运行线路中 不同额定承载电流下的光纤复合架空相线在对应的工作电流条件下的允许载流量性能。考 察OPPC在承载电流作用下的温升变化以及附加衰减变化，确保实际工程的安全稳定运行。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的
—种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其改进之处在于，所述试验装 置包括光纤复合架空相线OPPC光缆⑥、电流源、加电流电极①、光纤衰减监测仪和测温装 置；
其中电流源、一个加电流电极①、光纤复合架空相线OPPC光缆⑥和另一个加电流 电极①依次连接；在两个加电流电极①之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆 ⑥固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆中光单元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减 监测仪中的光源④和光功率计⑤连接；所述测温装置的热电偶②设置在光纤复合架空相线 OPPC光缆⑥的表面。
其中，所述固定装置为对称设置的预绞式耐张金具及附件，用于将光纤复合架空 相线OPPC光缆⑥两端固定，且在固定的过程中施加张力。
其中，所述电流源有两个加电流电极分别与光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的两 端连接。
其中，所述测温装置包括至少一个的热电偶②，所述至少一个的热电偶②设置在 光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的表面，接触到光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的表面。
其中，所述光纤衰减监测仪包含光源④和光功率计⑤，所述光源④用于向光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中串接的光纤发送光信号，所述光功率计⑤用于接收并测试光源 中发出的经过串接光纤后衰减了的光信号。
其中，所述光纤衰减监测仪对允许载流量性能试验过程中串接后的总光纤衰减进 行连续测试。
本发明基于另一目的提供的一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其 改进之处在于，所述方法包括下述步骤
(I)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥进行安装固定；
(2)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤进行串接；
(3)配置光纤衰减监测仪；
(4)配置测温装置；
(5)对光纤复合架空相线OPPC光缆⑥试样进行允许载流量性能试验。
其中，所述步骤(I)中，截取至少6m的光纤复合架空相线OPPC光缆⑥作为试样， 采用固定装置将试样的两端固定，对试样施加张力并引出光纤复合架空相线OPPC光缆⑥ 中的串接光纤供所述光纤衰减监测仪进行测试。
其中，所述步骤(2)中，将光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤按双数数量进 行串接，使接光纤衰减监测仪的引出光纤在同一侧，且串接后的光纤总长度大于100m。
其中，所述步骤(3)中，在进行允许载流量性能试验过程中，采用光纤衰减监测仪 对允许载流量性能试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果。
其中，所述步骤(4)中，将所述测温装置中的至少一个热电偶接触到试样的表面， 给试样通流后，利用测温装置连续监测光纤复合架空相线OPPC光缆⑥温升变化。
其中，所述步骤(5)中，检查试验条件是否符合要求，若符合则对试样进行允许载 流量性能试验；否则，直到满足试验条件后对试样进行允许载流量性能试验。
其中，所述试验条件如下所述
拉力负荷(10% 20%) RTS ；
试样长度至少6m ；
试验光纤长度至少IOOm ；
承载电流条件按照DL/T 5092-1999进行计算；
最高允许温度由用户和制造厂商协商确定；最高允许温度即为额定温度，为70 或 80。。。
其中，试验时，给试样通以电流，通过测温装置连续测量和记录光纤复合架空相线 OPPC光缆⑥的温度变化，在电流稳定后维持4小时，使光纤复合架空相线OPPC光缆⑥温度 逐渐升高后在4小时内稳定，通过测温装置测试和记录此时的光纤复合架空相线OPPC光缆 ⑥的温度值；
试验过程中，在施加承载电流条件下，单模光纤在1550nm波长下无附加衰减，所 述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的4小时后温升温度不超过最高允许温度，即额定温度。
其中，试验完成后，检查所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥无机械损伤，无如松 股、呈鸟笼状或断线的现象，所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤无残余附加衰 减。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是
1、本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，是在 实验室条件下最为简捷的方案，设备简单、时间、电流、温升易于控制，通过光纤串接便于精 确测试光纤复合架空相线OPPC光缆中光纤的传输特性，并通过施加承载电流和热电偶测 温升变化的方式，确定OPPC的允许载流量性能，并可及时发现光纤复合架空相线OPPC光缆 的运行最高允许温度与承载电流的关系，从而有利于改进产品质量，确保工程的安全可靠 性。
2、本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，采用 实验室环境为OPPC提供对实际线路应用进行仿真的模拟环境，使得允许载流量性能试验 的电流和时间灵活可控，更加切合实际环境。
3、光纤复合架空相线OPPC光缆按照实际工程线路状况具体要求进行安装固定， 施加线路运行拉力负荷值，光纤串接长度满足测试要求，均能反映实际线路的状况，保障试 验结果的适用性和准确性。
4、将一个或多个热电偶接触到试样的表面，给试样通流后，利用测温装置连续监 测OPPC温升变化，是一种新颖的做法。
5、通过施加承载电流和热电偶测温升变化的方式，确定OPPC的允许载流量性能， 并可发现OPPC的运行最高允许温度与承载电流的关系。
6、光纤衰减监测仪对整个允许载流量性能试验过程中的光纤衰减进行连续监测， 并记录数据，使试验数据更具有横向可比性，很直观地反映出试验过程中光纤衰减的整体 波动状况。


图1是本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置示意图2是本发明提供的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。
本发明的目的是为了解决OPPC工程应用存在的问题，提供了一种光纤复合架空 相线的实验室允许载流量性能试验装置及其试验方法，该试验装置及其试验方法可以在实 验室模拟测试OPPC运行线路中不同额定承载电流下的光纤复合架空相线在对应的工作电 流条件下的允许载流量性能。
光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，包括光纤复合架空相线OPPC光缆 ⑥、电流源、加电流电极①、光纤衰减监测仪(含光源④和光功率计⑤)和测温装置；进行 OPPC允许载流量性能试验的模拟图如图1所示
其中一个电流源、一个加电流电极①、光纤复合架空相线OPPC光缆⑥和另一个加 电流电极①依次连接；在两个加电流电极①之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC 光缆⑥固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中光单元内的多芯光纤串接后分别与光 纤衰减监测仪中的光源④和光功率计⑤连接；所述测温装置的热电偶设置在光纤复合架空 相线OPPC光缆⑥的表面。
固定装置为对称设置的预绞式耐张金具及附件，用于将光纤复合架空相线OPPC光缆⑥两端固定，且在固定的过程中施加张力。附件包括配套的连接金具。
电流源有两个加电流电极分别与光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的两端连接。测 温装置包括至少一个的热电偶②，所述至少一个的热电偶②设置在光纤复合架空相线OPPC 光缆⑥的表面，接触到光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的表面。光纤衰减监测仪对允许载流 量性能试验过程中串接后的总光纤衰减进行连续测试。所述光纤衰减监测仪包含光源④和 光功率计⑤，所述光源④用于向光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中串接的光纤发送光信号， 所述光功率计⑤用于接收并测试光源中发出的经过串接光纤后衰减了的光信号。
针对光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置提供了光纤复合架空相线允许 载流量性能试验方法，光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法流程图如图2所示，具 体步骤如下
光纤复合架空相线OPPC光缆⑥安装固定截取满足要求的一定长度的OPPC试样， 采用适宜的夹具(通常采用预绞式耐张金具)将试样的两端固定，并施加一定的张力。引出 足够长的光纤以便于仪表测试。光纤复合架空相线OPPC光缆按照实际工程线路状况具体 要求进行安装固定，施加线路运行拉力负荷值，光纤串接长度满足测试要求，均能反映实际 线路的状况，保障试验结果的适用性和准确性。
对光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤进行串接将光纤复合架空相线OPPC 光缆⑥中的光纤按双数数量进行串接，使接光纤衰减监测仪的引出光纤在同一侧，且总长 度应大于100m，以便确保测试的准确性。
配置光纤衰减监测仪试验过程中，采用专用光纤衰减监测仪对允许载流量性能 试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果。
配置测温装置将测温装置的一个或多个热电偶接触到试样的表面，给试样通流 后，利用测温装置连续监测OPPC温升变化，是一种新颖的做法。
对试样进行允许载流量性能试验
一般试验条件如下
拉力负荷(10% 20%) RTS。
试样长度至少6m。
试验光纤长度至少100m。
承载电流按照DL/T 5092-1999进行计算。
最高允许温度(额定温度)由用户和制造厂商协商确定，额定温度通常为70°C或 80。。。
试验时，给试样通以电流，通过测温装置连续测量和记录光纤复合架空相线OPPC 光缆⑥的温度变化，在电流稳定后维持4小时，使光纤复合架空相线OPPC光缆⑥温度逐渐 升高后在4小时内趋于稳定，通过测温装置测试和记录此时的光纤复合架空相线OPPC光缆 ⑥的温度值。
试验过程中，在施加承载电流条件下，单模光纤在1550nm波长下应无明显附加衰 减，光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的4小时后温升温度不超过最高允许温度(额定温度)。 试验完成后，光纤复合架空相线OPPC光缆⑥应无明显机械损伤，不应有如松股、呈鸟笼状 或断线的现象，光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤应无明显残余附加衰减。
本发明技术方案的主要特点就是利用实验室环境，按实际工程要求，对光纤复合架空相线OPPC光缆施加一定张力，模拟测试OPPC运行线路中不同额定承载电流下的光纤 复合架空相线在对应的工作电流条件下的允许载流量性能。
最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然 可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何 修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.ー种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述试验装置包括光纤复合架空相线OPPC光缆⑥、电流源、加电流电极①、光纤衰减监测仪和测温装置； 其中电流源、一个加电流电极①、光纤复合架空相线OPPC光缆⑥和另ー个加电流电极①依次连接；在两个加电流电极①之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆⑥固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆中光単元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减监测仪中的光源④和光功率计⑤连接；所述测温装置的热电偶②设置在光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的表面。
2.如权利要求1所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述固定装置为对称设置的预绞式耐张金具及附件，用于将光纤复合架空相线OPPC光缆⑥两端固定，且在固定的过程中施加张カ。
3.如权利要求1所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述电流源有两个加电流电极分别与光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的两端连接。
4.如权利要求1所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述测温装置包括至少ー个的热电偶②，所述至少一个的热电偶②设置在光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的表面，接触到光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的表面。
5.如权利要求1所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述光纤衰减监测仪包含光源④和光功率计⑤，所述光源④用于向光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中串接的光纤发送光信号，所述光功率计⑤用于接收并测试光源中发出的经过串接光纤后衰减了的光信号。
6.如权利要求1所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置，其特征在于，所述光纤衰减监测仪对允许载流量性能试验过程中串接后的总光纤衰减进行连续测试。
7.ー种光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在干，所述方法包括下述步骤 (1)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥进行安装固定； (2)对所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤进行串接； (3)配置光纤衰减监测仪； (4)配置测温装置； (5)对光纤复合架空相线OPPC光缆⑥试样进行允许载流量性能试验。
8.如权利要求7所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在干，所述步骤(I)中，截取至少6m的光纤复合架空相线OPPC光缆⑥作为试样，采用固定装置将试样的两端固定，对试样施加张カ并引出光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的串接光纤供所述光纤衰减监测仪进行测试。
9.如权利要求7所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在干，所述步骤(2)中，将光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤按双数数量进行串接，使接光纤衰减监测仪的引出光纤在同一侧，且串接后的光纤总长度大于100m。
10.如权利要求7所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在进行允许载流量性能试验过程中，采用光纤衰减监测仪对允许载流量性能试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试結果。
11.如权利要求7所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将所述测温装置中的至少一个热电偶接触到试样的表面，给试样通流后，利用测温装置连续监测光纤复合架空相线OPPC光缆⑥温升变化。
12.如权利要求7所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于，所述步骤(5)中，检查试验条件是否符合要求，若符合则对试样进行允许载流量性能试验；否则，直到满足试验条件后对试样进行允许载流量性能试验。
13.如权利要求12所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于， 所述试验条件如下所述拉力负荷(10% 20%) RTS ；试样长度至少6m ；试验光纤长度至少IOOm ；承载电流条件按照DL/T 5092-1999进行计算；最高允许温度由用户和制造厂商协商确定；最高允许温度即为额定温度，为70或 80。。。
14.如权利要求12所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于， 试验时，给试样通以电流，通过测温装置连续测量和记录光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的温度变化，在电流稳定后维持4小时，使光纤复合架空相线OPPC光缆⑥温度逐渐升高后在 4小时内稳定，通过测温装置测试和记录此时的光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的温度值；试验过程中，在施加承载电流条件下，单模光纤在1550nm波长下无附加衰减，所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥的4小时后温升温度不超过最高允许温度，即额定温度。
15.如权利要求12所述的光纤复合架空相线允许载流量性能试验方法，其特征在于， 试验完成后，检查所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥无机械损伤，无如松股、呈鸟笼状或断线的现象，所述光纤复合架空相线OPPC光缆⑥中的光纤无残余附加衰减。
全文摘要
本发明涉及一种光纤复合架空相线允许载流量性能试验装置及其试验方法，试验装置包括光纤复合架空相线OPPC光缆、电流源、加电流电极、光纤衰减监测仪(含光源④和光功率计⑤)和测温装置；一个电流源、一个加电流电极、光纤复合架空相线OPPC光缆和另一个加电流电极依次连接；在两个加电流电极之间通过固定装置将光纤复合架空相线OPPC光缆固定；其中光纤复合架空相线OPPC光缆中光单元内的多芯光纤串接后分别与光纤衰减监测仪中的光源④和光功率计⑤连接；所述测温装置的热电偶设置在光纤复合架空相线OPPC光缆的表面。本发明考察OPPC在承载电流作用下的温升变化以及附加衰减变化，确保实际工程的安全稳定运行。设备简单、时间、电流、温升易于控制。
文档编号G01K7/02GK103048557SQ201210411048
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者戚力彦 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司