[实用新型]一种碳纤维光电复合导线在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力输送领域，尤其是涉及一种碳纤维光电复合导线在线监测系统。

背景技术

现代经济的高速发展带动了电力工业的发展，也推动了输电线路的技术进步。架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位。为了安全可靠的多送电力，各国科技工作者一直在努力寻找较为理想的输送电力用导线，以取代传统用导线。

随着科学技术的进步，上世纪90年代，人们尝试用有机复合材料代替金属材料作为导线的芯材，其中包括碳纤维复合材料芯导线，该导线导线充分发挥了有机复合材料的特长，与现有架空用的导线相比，具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弧度小等优点。

对于碳纤维复合芯电缆的线路状态监测技术发展和应用实间并不是太长，加上专业要求高，故对输电线路的运行状态参数的监测技术尚处于试点应用阶段，存在着监测效率不高，监测结果不稳定等缺陷。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供了一种监测效率高，监测结果稳定的新型监测系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种碳纤维光电复合导线在线监测系统，其特征在于，包括碳纤维光电复合导线，其是在碳纤维导线基础上，在三相传输线路中选取其中一相用光纤复合碳纤维导线替代普通碳纤维导线，用一根3.2mm外径的光纤复合不锈钢管替代其中一根铝线，芯棒依旧采用碳纤维复合材料，为了实现导线的光通信、视频监控、导线温度测量及载流量预测等四项功能，在碳纤维光电复合导线的各关键点设置各类状态监测传感器；碳纤维光电复合导线中的光纤是在线监测数据传输单元；将数据光纤放置于不锈钢管中，光纤和空心钢套之间采用防干扰材料填充物对光纤进行固定，组成不锈钢管的光纤单元，然后将其替换碳纤维复合芯导线的外层软铝绞线；还包括光纤传感系统，其包括各种不同原理、检测各种不同参量的点式、分布式的网络化传感器，由光信号处理单元提供特殊的光源，扫描、检测应用对象或环境的物理量，经过光纤通道传输后，经光电转换单元转换后送应用平台实现用户需要的功能。

本实用新型具有的优点和积极效果：能够提供适应恶劣气候环境、高集成度、高传输、可靠性、遵循标准通信规约的输电线路导线运行状态监测装置，能够满足输电线路运行管理的要求。

附图说明

图1是本实用新型的光纤传感系统构成示意图。

具体实施方式

碳纤维光电复合导线是在碳纤维导线基础上，用一根3.2mm外径的光纤复合不锈钢管替代其中一根铝线，芯棒依旧采用性能比较好的碳纤维复合材料。为了实现导线的光通信、视频监控、导线温度测量及载流量预测等四项功能，在碳纤维光电复合导线的各关键点加入各类状态监测传感器。

碳纤维光电复合导线中的光纤是在线监测数据传输单元。在三相传输线路中选取其中一相用光纤复合碳纤维导线替代普通碳纤维导线，从而实现光通信、导线测温及载流量预测。

将数据光纤放置于特制的不锈钢管中，光纤和空心钢套之间采用防干扰材料填充物对光纤进行固定，组成不锈钢管的光纤单元，然后将其替换碳纤维复合芯导线的外层软铝绞线。

不锈钢管的光纤单元：在以不锈钢管光纤单元为主体碳纤维光电复合导线结构中，其导线结构主要材料为：铝线、不锈钢管光纤单元、碳棒三种材料，在导线结构内层，用一根外径与铝单线一样的光纤复合不锈钢管替代其中一根铝线，然后按碳纤维导线的生产工艺要求进行加工生产。不锈钢管光纤单元采用单层不锈钢管光纤单元。

参照图1，碳纤维芯光电复合导线机械性能监测集成装置采用多传感器融合技术，能够对导线覆冰、微风振动、舞动、弧垂等进行多参数监测。

以上导线运行在线状态集成监测装置的核心构建是碳纤维芯光电复合导线配套一体化传感器，该传感器由光纤传感系统基本构成：

光纤传感器包括各种不同原理、检测各种不同参量的点式、分布式的网络化传感器，由远方的光信号处理单元提供特殊的光源，扫描、检测应用对象或环境的物理量，经过光纤通道传输后，经光电转换单元转换后送应用平台实现用户需要的功能。同时将光纤传感器碳纤维芯光电复合导线生产过程中嵌入其中，实现与通讯光纤同缆。