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专利名称：一种光纤复合架空相线接头盒电晕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接头盒电晕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、I IOkV及220kV等电压等级输电线路中已经有了探索性的应用，目前已开始了 500kV电压等级OPPC及接头盒的研究与试验段建设。光纤复合架空相线接头盒是OPPC线路工程应用中不可或缺的一个装置，其对应的性能检测技术是一项新技术。此次提出的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法用于进行光纤复合架空相线接头盒的电晕试验，考察工作电压等级为330kV及以上的光纤复合架空相线接头盒在规定的电压下是否有电晕产生，确保330kV及以上电压等级实际工程的安全稳定运行。

发明内容
本发明的目的是为了解决OPPC工程应用存在的问题，提供一种光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置及其试验方法，该装置及其方法可以在实验室模拟测试330kV及以上电压等级光纤复合架空相线OPPC运行线路中的光纤复合架空相线接头盒在规定的电压下的电晕性能。本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置，其改进之处在于，所述试验装置包括接头盒①、试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④、试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤、电压源、光纤衰减监测仪⑦和紫外成像仪；所述电压源的高压正电极③通过加电压线路②与接头盒①上盒体连接；所述电压源的高压负电极接地；所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④一端与接头盒①上盒体连接，另一端通过尾纤与光纤衰减监测仪⑦连接；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤一端与接头盒①下盒体连接，另一端通过尾纤⑥与光纤衰减监测仪⑦连接；所述紫外成像仪在白天非黑条件下用于观察电晕试验过程中接头盒①上电晕的产生与消失。其中，所述电压源包括高电压正电极③和高电压负电极。其中，所述接头盒①下盒体接地。其中，所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④与接头盒①上盒体连接；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤与接头盒①下盒体连接，其中的光纤与盒体中相熔接的预埋尾纤为光纤复合架空相线OPPC接头盒内部有预埋尾纤。其中，所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④包括光单元；所述光单元包括光纤；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤包括光单元；所述光单元包括光纤。
本发明基于另一目的提供的一种光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其改进之处在于，所述试验方法针对工作电压等级为330kV及以上的接头盒产品进行，包括下述步骤(I)所述接头盒①盒体内部光纤接续盘放；(2)所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④接续；(3)所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤接续；(4)所述接头盒①盒体密封；(5)配置所述光纤衰减监测仪⑦；(6)配置所述紫外成像仪；(7)确定接头盒①的电晕起始电压和电晕熄灭电压。其中，所述步骤(I)中，所述光纤复合架空相线OPPC接头盒①内部有预埋尾纤，试验前将预埋尾纤的多芯光纤与试验辅助延长光缆光单元内部光纤串接，使串接的光纤总长度大于500米。其中，所述接头盒①上盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④光单元内部光纤串接；所述接头盒①下盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆光单元内部光纤串接。其中，所述光纤总长度为接头盒①上盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④光单元内部光纤串接的光纤长度加上接头盒①下盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆光单兀内部光纤串接的光纤长度。其中，经过接续的预埋光纤及光纤接头放置于接头盒①盒体内部，将熔接时经过热缩管保护的光纤接头(接头指的是光缆中的光纤与预埋尾纤中的光纤熔接在一起的熔接点)固定，且余留光纤盘放的曲率半径不小于30mm。其中，所述步骤(2)中，将所述接头盒①上盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④光单元内部光纤串接。其中，所述步骤(3)中，将所述接头盒①下盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆光单元内部光纤串接。其中，所述步骤(4)中，接头盒①盒体密封采用密封圈结合热熔胶实现；即用热熔胶将密封圈与盒体粘连在一起实现。其中，所述步骤(5)中，进行试验时采用光纤衰减监测仪⑦对电晕试验过程中对接续后的总光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果；光纤衰减的波动值不超过±0. 03dB。其中，进行试验时在白天非黑条件下采用紫外成像仪对电晕试验过程中接头盒①上电晕的产生与消失进行观察；所述紫外成像仪与接头盒①的距离为20m-50m之间(一般要保持一定安全距离，在距试验样品约20米处观察，最远可以在50米处)。其中，所述步骤(7)中，逐步升高施加在接头盒①上的电压，直至观察到试品电晕的产生，维持5min，并记录该电压作为电晕起始电压；然后逐步降低施加在试品上的电压，直至试品上的电晕消失为止，维持5min，并记录该电压为电晕熄灭电压；上述试验重复三次，分别取三次电晕起始电压和电晕熄灭电压平均值作为该接头盒①的电晕起始电压和电晕熄灭电压。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接头盒电晕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、电压易于控制，观察电晕方便，通过试验辅助延长OPPC和全介质自承式ADSS光缆便于精确测试接头盒中预埋尾纤的传输特性，并通过施加不同电压的电晕试验，确定接头盒的电晕起始电压和电晕熄灭电压，并可及时发现接头盒的结构与性能问题，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接头盒电晕试验装置及其试验方法，采用实验室环境为OPPC接头盒提供对实际线路接头盒应用进行仿真的模拟环境，使得电晕试验的电压和时间灵活可控，更加切合实际环境。3、接头盒盒体光纤接续及盘放均按照实际工程线路状况具体要求进行，光纤熔接点保护及弯曲半径均能反映实际线路接头盒盒体内部的状况，保障试验结果的适用性。4、试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆和试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆接续通过光纤串接为光纤衰减监测提供足够长度的光纤信道，并符合实际工程接续方式，是一种新颖的做法。5、试验中通过施加不同的试验电压，可以确定接头盒的电晕起始电压和电晕熄灭电压，便于确定可应用的实际工程线路电压等级。6、光纤衰减监测仪对整个电晕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。7、紫外成像仪在白天非黑条件下，可以对电晕试验整个过程中试品上的电晕的产生与消失进行观察，解决了试验只能在黑暗条件下进行观察的问题。


图1是本发明提供的光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置示意图；图2是本发明提供的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法流程图。
具体实施例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光纤复合架空相线(Optical Fiber Composite PhaseConductor, OPPC)工程应用存在的问题,提供了一种光纤复合架空相线接头盒的实验室电晕试验装置及其试验方法，该试验方法可以在实验室模拟测试330kV及以上电压等级OPPC运行线路中的光纤复合架空相线接头盒在规定的电压下的电晕性能。光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置包括接头盒①本身、试验辅助延长OPPC光缆④和试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤、电压源、光纤衰减监测仪⑦、紫外成像仪，进行OPPC接头盒电晕试验的模拟图如图1所示。所述电压源的高压正电极③通过加电压线路②与接头盒①上盒体连接；所述电压源的高压负电极接地；所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④一端与接头盒①上盒体连接，另一端通过尾纤⑥与光纤衰减监测仪⑦连接；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤一端与接头盒①下盒体连接，另一端通过预埋尾纤与光纤衰减监测仪⑦连接；所述紫外成像仪在白天非黑条件下用于观察电晕试验过程中接头盒①上电晕的产生与消失。
本发明提供的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法流程图如图2所示，包括接头盒①盒体内部光纤接续盘放、试验辅助延长OPPC光缆④接续、试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤接续、接头盒盒体密封、光纤衰减监测仪⑦配置、紫外成像仪配置等准备步骤。试验时,逐步升高施加在试品上的电压，直至观察到试品接头盒电晕的产生，维持5min,并记录该电压作为电晕起始电压；然后逐步降低施加在试品上的电压，直至试品上的电晕消失为止，维持5min，并记录该电压为电晕熄灭电压。上述试验重复三次，分别取其平均值作为该试品接头盒的电晕起始电压和电晕熄灭电压。同时，利用光纤衰减监测仪监测试验过程中光纤的衰减变化情况，光纤衰减的波动值不应该超过±0. 03dB。具体步骤如下接头盒①盒体内部光纤接续盘放0PPC接头盒内部有预埋尾纤，试验前需将预埋尾纤内部多芯光纤与试验辅助延长光缆光单元内部光纤串接，保障串接光纤总长度(下盒体中与ADSS串接的光纤长度加上上盒体中与OPPC串接的光纤长度的总和)大于500米。经过接续的预埋光纤及光纤接头应规则、有序放置于接头盒盒体内部，将接头固定，且保证光纤弯曲半径足够大。接头盒盒体光纤接续及盘放均按照实际工程线路状况具体要求进行，光纤熔接点保护及弯曲半径均能反映实际线路接头盒盒体内部的状况，保障试验结果的适用性。试验辅助延长OPPC光缆④接续试验中，将接头盒上盒体内部预埋尾纤与外部试验辅助延长OPPC光缆中光纤进行串接，使得串接光纤总长度满足试验要求。试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤接续试验中，将接头盒下盒体内部预埋尾纤与外部试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆中光纤进行串接，使得串接光纤总长度满足试验要求。试验辅助延长OPPC和全介质自承式ADSS光缆接续通过光纤串接为光纤衰减监测提供足够长度的光纤信道，是一种新颖的做法。接头盒①盒体密封实际线路OPPC接头盒长期工作于恶劣环境中，实验室进行试验时对盒体进行密封十分必要。盒体密封采用密封圈结合热熔胶实现。配置光纤衰减监测仪⑦试验过程中，采用专用光纤衰减监测仪对电晕试验整个过程中光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果。光纤衰减监测仪对整个光纤复合架空相线接头盒电晕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。紫外成像仪试验时，在白天非黑条件下采用紫外成像仪对电晕试验整个过程中试品上的电晕的产生与消失进行观察。紫外成像仪在白天非黑条件下，可以对电晕试验整个过程中试品上的电晕的产生与消失进行观察，解决了试验只能在黑暗条件下进行观察的问题。试验时，逐步升高施加在试品上的电压，直至观察到试品接头盒电晕的产生，维持5min，并记录该电压作为电晕起始电压；然后逐步降低施加在试品上的电压，直至试品上的电晕消失为止，维持5min，并记录该电压为电晕熄灭电压。上述试验重复三次，分别取其平均值作为该试品接头盒的电晕起始电压和电晕熄灭电压。同时，利用光纤衰减监测仪监测试验过程中光纤的衰减变化情况，光纤衰减的波动值不应该超过±0. 03dB。本发明技术方案的主要特点就是利用实验室环境，按实际工程要求对接头盒上盒体接入OPPC光缆，下盒体接入全介质自承式ADSS光缆，模拟OPPC线路实际运行情况的接续方式，测试330kV及以上电压等级光纤复合架空相线OPPC运行线路中的光纤复合架空相线接头盒在规定的电压下的电晕性能。本发明提供的光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置及其试验方法，采用实验室环境为光纤复合架空相线OPPC接头盒提供对实际线路接头盒应用进行仿真的模拟环境，使得电晕试验的电压和时间灵活可控，更加切合实际环境。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
1.一种光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置，其特征在于，所述试验装置包括接头盒①、试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④、试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤、电压源、光纤衰减监测仪⑦和紫外成像仪； 所述电压源的高压正电极③通过加电压线路②与接头盒①上盒体连接；所述电压源的高压负电极接地；所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④一端与接头盒①上盒体连接，另一端通过尾纤与光纤衰减监测仪⑦连接；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤一端与接头盒①下盒体连接，另一端通过尾纤⑥与光纤衰减监测仪⑦连接；所述紫外成像仪在白天非黑条件下用于观察电晕试验过程中接头盒①上电晕的产生与消失。
2.如权利要求1所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置，其特征在于，所述电压源包括高电压正电极③和高电压负电极。
3.如权利要求1所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置，其特征在于，所述接头盒①下盒体接地。
4.如权利要求1所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置，其特征在于，所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④与接头盒①上盒体连接；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤与接头盒①下盒体连接，其中的光纤与盒体中相熔接的预埋尾纤为光纤复合架空相线OPPC接头盒内部有预埋尾纤。
5.如权利要求1所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置，其特征在于，所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④包括光单元；所述光单元包括光纤；所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤包括光单元；所述光单元包括光纤。
6.一种光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述试验方法针对工作电压等级为330kV及以上的接头盒产品进行，包括下述步骤 (1)所述接头盒①盒体内部光纤接续盘放； (2)所述试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④接续； (3)所述试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆⑤接续； (4)所述接头盒①盒体密封； (5)配置所述光纤衰减监测仪⑦； (6)配置所述紫外成像仪； (7)确定接头盒①的电晕起始电压和电晕熄灭电压。
7.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述步骤(I)中，所述光纤复合架空相线OPPC接头盒①内部有预埋尾纤，试验前将预埋尾纤的多芯光纤与试验辅助延长光缆光单兀内部光纤串接，使串接的光纤总长度大于500米。
8.如权利要求7所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述接头盒①上盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④光单元内部光纤串接；所述接头盒①下盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆光单元内部光纤串接。
9.如权利要求7所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述光纤总长度为接头盒①上盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④光单元内部光纤串接的光纤长度加上接头盒①下盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆光单元内部光纤串接的光纤长度。
10.如权利要求9所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，经过接续的预埋光纤及光纤接头放置于接头盒①盒体内部，将熔接时经过热缩管保护的光纤接头固定，且余留光纤盘放的曲率半径不小于30mm。
11.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将所述接头盒①上盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长光纤复合架空相线OPPC光缆④光单元内部光纤串接。
12.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将所述接头盒①下盒体中的预埋尾纤与试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆光单元内部光纤串接。
13.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述步骤(4)中，接头盒①盒体密封采用密封圈结合热熔胶实现；即用热熔胶将密封圈与盒体粘连在一起实现。
14.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述步骤(5)中，进行试验时采用光纤衰减监测仪⑦对电晕试验过程中对接续后的总光纤衰减进行连续测试，并记录测试结果；光纤衰减的波动值不超过±0. 03dB。
15.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，进行试验时在白天非黑条件下采用紫外成像仪对电晕试验过程中接头盒①上电晕的产生与消失进行观察；所述紫外成像仪与接头盒①的距离为20m-50m之间。
16.如权利要求6所述的光纤复合架空相线接头盒电晕试验方法，其特征在于，所述步骤(7)中，逐步升高施加在接头盒①上的电压,直至观察到试品电晕的产生，维持5min,并记录该电压作为电晕起始电压；然后逐步降低施加在试品上的电压，直至试品上的电晕消失为止，维持5min,并记录该电压为电晕熄灭电压；上述试验重复三次,分别取三次电晕起始电压和电晕熄灭电压平均值作为该接头盒①的电晕起始电压和电晕熄灭电压。
全文摘要
本发明涉及一种光纤复合架空相线接头盒电晕试验装置及试验方法，包括接头盒、试验辅助延长OPPC光缆、试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆、电压源、光纤衰减监测仪和紫外成像仪；电压源的高压正电极通过加电压线路与接头盒上盒体连接；电压源的高压负电极接地；试验辅助延长OPPC光缆一端与接头盒上盒体连接，另一端通过尾纤与光纤衰减监测仪连接；试验辅助延长全介质自承式ADSS光缆一端与接头盒下盒体连接，另一端通过尾纤与光纤衰减监测仪连接；紫外成像仪在白天非黑条件下用于观察电晕试验过程中接头盒上电晕的产生与消失。该试验装置及其方法在实验室模拟测试330kV及以上电压等级OPPC运行线路中的光纤复合架空相线接头盒在规定的电压下的电晕性能。
文档编号G01R31/12GK102998601SQ20121039305
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16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