输电线路绝缘子串偏角的光纤监测研究

发布时间：2021-12-17 07:18

　　输电线路绝缘子串风偏之后使得绝缘子串下端带电结构、输电导线距离杆塔较近,当距离小于最小空气间隙时,将造成放电跳闸。绝缘子的风偏严重影响和威胁着电网系统的安全运行,也将造成巨大的经济损失。根据输电线路绝缘子串的风偏原因及结果,设计并研制出一种基于光纤Bragg光栅的倾角传感器,重锤与等强度悬臂梁相连接,等强度悬臂梁中间部位两侧分别粘贴一个光纤Bragg光栅。将研制的倾角传感器进行封装并确保密封完好,并通过抱箍式夹具组合的方式与光纤Bragg光栅称重传感器共同安装于绝缘子串的顶部。对云南电网某110 kV输电线路30#杆塔的绝缘子串进行风偏监测并与风速数据结合进行分析,得到风偏角随风速变化的特点,为输电线路的安全运行提供了参考。 

【文章来源】：电力科学与技术学报. 2020,35(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

光纤Bragg光栅倾角传感器结构

当光纤Bragg光栅倾角传感器倾斜角度为θ时,原本垂直向下的等强度悬臂梁状态发生改变,会随之产生夹角。重锤也会产生方向垂直于等强度悬臂梁的重力分量,并使悬臂梁产生弯矩[15],其受力如图2所示。当重锤倾斜角为θ时,在垂直于梁的方向上会存在一个重力分量,即

光纤Bragg光栅是根据光纤材料所存在的光敏特性,会在纤芯内部会形成一种空间的相位光栅,相当于在纤芯内部安置了一个透射和反射滤波器,对波长进行调制选择,如图3所示。由图3可以看出,由光源向纤芯内发射出的光在经过光栅时会有一部分光无法通过被反射回来,另一部分光会透过光栅继续传播。光的反射波长会随着外界环境的变化发生相应的改变,通过对反射回来光进行解调可以得到相应外界环境的变化值,进而得到所需的物理量,这种光纤传感器属于波长调制型[16]。当光在光纤Bragg光栅中传输时,反射回来的光中心波长满足:

【参考文献】：
期刊论文
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[7]基于实时应力的输电线路覆冰故障率模型[J]. 黄欢,谭思,曾华荣,赵立进,黄良,龚庆武.  电力科学与技术学报. 2017(03)
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博士论文
[1]基于光纤光栅传感器的架空输电线路覆冰在线监测系统的研究[D]. 马国明.华北电力大学（北京） 2011

硕士论文
[1]线路覆冰光纤光栅在线监测系统的研究[D]. 杨洪磊.昆明理工大学 2014
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本文编号：3539641