[实用新型]一种牵引供电系统27.5kV高压电缆在线状态监测装置

说明书

本实用新型公开了一种牵引供电系统27.5kV高压电缆在线状态监测装置，利用光纤对电缆温度高精度的感知以此来判断27.5kV高压电缆的运行状态。本实用新型将分布式光纤嵌套在27.5kV高压电缆中，根据光纤的拉曼散射效应和光时域反射效应测量27.5kV高压电缆各个点的温度及位置，进而判断高压电缆的运行状态。本实用新型与传统27.5kV高压电缆状态监测方法相比，测量准确性高，监测范围长，监测数据连续测量结果可信性高，可对监测异常点进行快速的故障定位；监测系统本身工程适应性强，不受电磁干扰，使用寿命长，具有较高的工程经济性和实用性。

技术领域

本实用新型涉及一种牵引供电装备在线监测领域；特别是涉及一种基于分布式光纤的牵引供电系统27.5kV高压电缆状态监测装置。

背景技术

自2008年8月1日我国第一条350km/h的高速铁路——京津城际铁路开通运营以来，高速铁路在我国迅速发展。2018年，随着济青、杭黄、哈牡、青盐、南龙等一批新建高速铁路投入运营，我国高速铁路总运营里程已达到2.9万公里，成为世界上高速铁路投产运营里程最长，在建规模最大的国家。

随着我国高速铁路建设的飞速发展，27.5kV高压电缆在高速铁路牵引供电系统中的应用也越来越普遍；与传统架空输电线相比，27.5kV高压电缆具有线间绝缘间距小，占地少，不易受外界环境影响，供电可靠性高，运行简单方便，站容美观等优点。然而受制于生产工艺、附件质量、安装工艺的影响，已运行的27.5kV高压电缆故障率较高，且电缆设备故障一般由潜在缺陷通过时间积累缓慢发展而来，既有的人工巡检方式难以对埋设于地下的27.5kV高压电缆运行状态进行准确判别。所以目前高速铁路领域27.5kV高压电缆在日常运行中存在故障前无法预判，故障发生后难以快速定位的缺点，给整个高速铁路牵引供电系统安全可靠运行留有隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种高速铁路牵引供电系统安全可靠性高，能够满足现场运营检修，适用于27.5kV高压电缆在线监测装置。

本实用新型所采用的技术方案是，一种牵引供电系统27.5kV高压电缆在线状态监测装置，包括安装于27.5kV高压电缆中的多模测温光纤1，所述多模测温光纤通过E2000，8°倾角法兰与光纤测温主机2相连。

所述光纤测温主机包括激光脉冲信号发射器、光电信号采集器、中央处理器和显示器；所述激光脉冲信号发射器给多模测温光纤发射10ns延时激光脉冲，并将入射光频率和功率记录至中央处理器；所述光电信号采集器采集多模测温光纤因拉曼散射效应而产生的反射波，并将采集的反射波频率和功率传输至中央处理器；中央处理器处理后通过显示器将温度曲线实时显示，并通过综合自动化系统上传至调度值班室。

所述多模测温光纤为两芯62.5/125um，多模测温光纤外护套为低烟无卤素阻燃热塑型。

所述多模测温光纤1光纤衰减系数小于等于0.8 dB/km，带宽大于等于500 MHz/km，数值孔径为0.2±0.015NA，芯径为62.5±3mm，包层直径为125±2mm，最大拉力为2000N，最大抗压力为400 N/cm，测温范围为-200℃ ~ +450℃，最大测量范围为30kM。

本实用新型的有益效果是，由于能够实时监测27.5kV高压电缆运行时的温度，进而对27.5kV高压电缆的运行状态实现在线监测，有效提高了高速铁路牵引供电系统安全可靠性。本实用新型与传统27.5kV高压电缆状态监测方法相比，测量准确性高，监测范围长，监测数据连续测量结果可信性高，可对监测异常点进行快速的故障定位；监测系统本身工程适应性强，不受电磁干扰，使用寿命长，具有较高的工程经济性和实用性。

附图说明

图1是本实用新型.牵引供电系统27.5kV高压电缆状态监测方法流程图；

图2是本实用新型27.5kV高压电缆状态监测装置结构图。

图中：