【摘要】：光纖復(fù)合低壓電纜(Optical Fiber Composite Low-Voltage Cable,OPLC)技術(shù)憑借著天然電力管道資源的巨大優(yōu)勢,在網(wǎng)絡(luò)融合中占有重中之重的地位。然而基于OPLC技術(shù)的電力光纖到戶工程項目中仍面臨許多挑戰(zhàn),諸如電纜突發(fā)的短暫高溫對OPLC纜的衰減特性的影響機理尚未有明確答案,電力光纖到戶項目工程的施工與運維技術(shù)方案還不夠成熟。因此研制一套集溫度、負荷電流和光功率技術(shù)參數(shù)于一體的多狀態(tài)檢測與安全運行狀態(tài)評估的運維設(shè)備,同時研究OPLC復(fù)合纜的溫度特性規(guī)律和電纜的熱老化對溫度特性的影響,對OPLC復(fù)合纜的保護與電力光纖到戶工程的運維工作開展具有重要的意義。本文的主要研究工作如下:(1)基于國內(nèi)外對OPLC相關(guān)技術(shù)的研究,本文對OPLC的分布式光纖測溫技術(shù)、電流耦合方式的OPLC電流檢測技術(shù)、OPLC功率測量和檢測技術(shù)、OPLC安全運行狀態(tài)評估技術(shù)進行了研究。(2)介紹了由中國電力科學(xué)研究院研制并開發(fā)的OPLC狀態(tài)監(jiān)測儀的硬件與軟件系統(tǒng)。為進一步完善該系統(tǒng),針對系統(tǒng)信噪比和溫度精度技術(shù)指標(biāo)提出了優(yōu)化方案,并利用試驗驗證了方案的可行性。經(jīng)過優(yōu)化驗證,該系統(tǒng)的溫度精度可達±1℃,信噪比得到明顯改善。(3)為進一步研究光纖復(fù)合低壓電纜的溫度特性規(guī)律和電纜熱老化對溫度特性的影響機理,先用COMSOL Multiphysics軟件對復(fù)合纜的狀態(tài)進行仿真,模擬了 OPLC復(fù)合纜在正常狀態(tài)和短路狀態(tài)的二維溫度場分布,分析了特征點的溫度變化規(guī)律,提出了測溫光單元理想位置模型。(4)在試點工程搭建電纜溫升試驗系統(tǒng),做了油槽的溫度精度試驗;進一步研究電纜導(dǎo)體溫度、測溫光纖處溫度隨環(huán)境溫度、負載電流變化規(guī)律;研究負荷電流與環(huán)境溫度對光纖損耗的影響;通過現(xiàn)場工程測得的試驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)對比,指出模擬分析中模型的正確性和仿真的指導(dǎo)意義。(5)總結(jié)了OPLC多級狀態(tài)檢測與安全運行狀態(tài)評估研究工作的不足,進一步提出了后續(xù)OPLC復(fù)合纜老化的試驗方案思路。
【圖文】：

圖１－１國外研宄現(xiàn)狀總結(jié)逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｕｍｍａｒｙ邋ｏｆ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｓｔａｔｕｓ邋ａｂｒｏａｄ逡逑

加快智慧城市建設(shè)的步伐，使我國在電力光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用逡逑中取得重大突破，從而奠定我國在電力光纖到戶領(lǐng)域的國際引領(lǐng)地位。該項目團隊逡逑設(shè)計了如下技術(shù)路線，如圖１＿３所示：逡逑分析電力光纖到戶業(yè)務(wù)＼邐采用背板隔離光電分離＇光電背放＼邐在分析電力光纖到戶業(yè)＼逡逑堒求設(shè)計多屋分級電力＼邋側(cè)放和等路徑光電布線的設(shè)計方法，＼邐＊＊＊？Ｓｆｆｌ＊＊＊ｆｆｌ邋＼逡逑光纖到戶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)邐＼邋攻克ｗｌｃ附件設(shè)計技術(shù)難題，并研制＼邐上，建設(shè)不范應(yīng)用工程＼逡逑＼中間接續(xù)yU端接人１？件邐＼邐＼逡逑通過仿真分析、模擬試驗等方式邋／邐面向工程建設(shè)和運維襦求，采用邐／逡逑，研宄熱場環(huán)境ＯＰＬＣ中光纖衰減／邐面向服務(wù)的集成方法，解決ＯＰＬＣ邋／逡逑變化機理，提出克服電纜短暫高／邐施工、監(jiān)測、檢測和運行維護等／逡逑溫對光纖影響的技術(shù)方案邐／邐技術(shù)問題，，并研制相應(yīng)設(shè)備，逡逑Ｃ二二二二二二二二二二二二二二二＝二二二二二二二＝二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二＝＝二二二二二二二二二二二＝＝二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二１逡逑圖１＿３項目技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｊｅｃｔ逡逑本課題主要根據(jù)電力光纖到戶施工與運維支撐技術(shù)不完善來開展研宄，不斷逡逑優(yōu)化研制的運維檢修工具一ＯＰＬＣ狀態(tài)檢測儀
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM75;TP212

【參考文獻】

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本文編號：2699647