[实用新型]一种分布式光纤覆冰监测模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种分布式光纤覆冰监测模拟装置，包括多个立式支架、放线滑轮、第一传感光纤、第二传感光纤、硅橡胶、电风扇和分布式光纤传感设备，每个立式支架上设有2个放线滑轮，放线滑轮固定在立式支架横担上；第一传感光纤的一端缠绕在一个立式支架横担左侧的放线滑轮上，第一传感光纤的另一端缠绕在另一个相邻的立式支架横担左侧的放线滑轮上，第二传感光纤的一端缠绕在一个立式支架横担右侧的放线滑轮上，第二传感光纤的另一端缠绕在另一个相邻的立式支架横担右侧的放线滑轮上，分布式光纤传感设备与第一传感光纤、第二传感光纤分别连接；硅橡胶涂敷在第一传感光纤上。本实用新型能够在室内、低成本模拟光纤复合架空地线覆冰舞动现象。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感技术领域，特别是一种分布式光纤覆冰监测模拟装置。

背景技术

我国高压输电网络全国联网的格局已经形成，总规模居世界第一。我国的电力能源集中在西北而用户则集中在东南，所以电力线网的特点是大跨度，途径的自然环境多种多样。在高湿高寒的恶劣环境中，输电线非常容易发生覆冰和舞动，造成铝包钢断裂、杆塔疲劳甚至倒塌、间隔棒损坏、导线断股等严重事故，覆冰是指空气中过冷却水滴在缆线周围凝结成的一层冰。舞动是在风的激励下，由于覆冰形成的不对称的非圆断面的缆线吸收风能形成谐振，造成的一种低频，大幅度振动。2008年1月下旬，我国湖南省出现严重线路覆冰，造成十多个省的部分电力供应中断；湖南省输变电公司下属送电三分公司在执行华电长沙电厂沙坪变电站500千伏线路人工除冰任务时，因线路覆冰太厚，铁塔不堪重负发生坍塌，导致三名抢修作业人员死亡。2019年2月，湖北孝感市孝冯线笔架山段因覆冰出现断裂，致使京广高铁降速运行。输电线路覆冰舞动严重威胁电网安全稳定运行。

在输电线路发生覆冰舞动时，需要及时对覆冰地点进行定位并判断覆冰厚度是否达到阈以便及时采取除冰措施消除威胁保障线路安全。但是覆冰事件的发生具有随机性，对于容易发生覆冰舞动的长距离的输电线路和杆塔的定位存在很大困难。使用传统的“地毯式”故障点和隐患点排查方式难度高、效率低、时间长，往往还要花费巨大的人力和物力。

得益于光纤复合架空地线（OPGW）和光纤复合架空相线（OPPC）在电网线缆中的广泛应用，具有长距离，实时监测优点的分布式光纤振动传感技术，已经运用于电力线网输电线路的安全监测中。基于相位敏感光时域反射技术的分布式光纤振动传感系统作为一种新型的安防监测系统，不仅具有抗电磁干扰、抗腐蚀、灵敏度高等特点，而且具有隐蔽性好、报警定位精确、数据处理相对简单等优点，适合用于大范围、长距离实时监测。

由于实际输电线路出现覆冰舞动现象的气候条件苛刻，地点以及时间也不可预测，要想利用分布式光纤传感设备捕捉到实际输电线路上出现的覆冰舞动现象不是易事；实用新型一种分布式光纤覆冰监测模拟装置及方法具有较大研究价值和意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种分布式光纤覆冰监测模拟装置，本实用新型通过模拟OPGW光缆在覆冰后由于自然风的作用出现的舞动现象，使用分布式光纤传感设备对OPGW光缆发生模拟覆冰舞动事件的位置和振动频率进行测量并大致判断覆冰厚度。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本实用新型提出的一种分布式光纤覆冰监测模拟装置，包括多个立式支架、放线滑轮、第一传感光纤、第二传感光纤、硅橡胶、电风扇和分布式光纤传感设备，其中：

每个立式支架上设有2个放线滑轮，放线滑轮固定在立式支架横担上；

第一传感光纤的一端缠绕在一个立式支架横担左侧的放线滑轮上，第一传感光纤的另一端缠绕在另一个相邻的立式支架横担左侧的放线滑轮上，第二传感光纤的一端缠绕在一个立式支架横担右侧的放线滑轮上，第二传感光纤的另一端缠绕在另一个相邻的立式支架横担右侧的放线滑轮上，分布式光纤传感设备与第一传感光纤、第二传感光纤分别连接；

硅橡胶涂敷在第一传感光纤上。