本發(fā)明屬于輸電線路裝置性材料壽命評估技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,是一種扭轉(zhuǎn)試驗確定受損OPGW(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire)光纜可用性的方法。
背景技術(shù):
近年來,線路覆冰、風振、惡劣氣象條件等在電力系統(tǒng)中一直以來都是一個難以解決的問題,我國各類輸電線路事故經(jīng)常發(fā)生,與輸電線路同塔架設的OPGW光纜也必然面臨同樣的問題。相比較而言,OPGW光纜比輸電導線更脆弱,而光信號在光纖中的傳輸要求更加嚴格。覆冰后實際重量超過設計值很多,一旦光纜斷纜,修復就非常困難,一般做法都是整段換掉,OPGW光纜長時間受力會造成內(nèi)部光纖斷裂,但光纜外表又是完好的,這就非常具有隱蔽性。所以,線路覆冰、風振、惡劣氣象條件等問題對OPGW光纜影響很大,極易造成故障。
但是,目前對于OPGW光纜覆冰、風振后壽命評估尚沒有成熟的技術(shù),尤其是覆冰恢復后OPGW物理壽命的評估是急需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種扭轉(zhuǎn)試驗確定受損OPGW光纜(下文簡稱OPGW)可用性的方法,可以確定經(jīng)過覆冰、風振、惡劣氣象條件等問題后OPGW是否可用。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種扭轉(zhuǎn)試驗確定OPGW可用性的方法,包括以下步驟:
A: 收集OPGW;
B: 根據(jù)OPGW結(jié)構(gòu)及單線材質(zhì)確定關(guān)鍵疲勞單線;
C: 用所述關(guān)鍵疲勞單線制作扭轉(zhuǎn)試驗樣品;
D: 對所述樣品進行扭轉(zhuǎn)試驗并依據(jù)試驗結(jié)果判定OPGW的可用性;
進一步地,步驟A中,所述OPGW為現(xiàn)場OPGW樣本或制造出來的替代品。
進一步地,所述替代品與現(xiàn)場OPGW結(jié)構(gòu)相同并經(jīng)歷過類似損傷。
1、進一步地,步驟B中,確定關(guān)鍵疲勞單線的方法為:根據(jù)OPGW結(jié)構(gòu)及單線材質(zhì)判定關(guān)鍵疲勞單線,若單線是相同材質(zhì),則最外層單線為關(guān)鍵疲勞單線;若單線是不同材質(zhì),且外層單線為不同導電率的鋁包鋼線,則導電率最大的單線為關(guān)鍵疲勞單線;若單線是不同材質(zhì),外層單線中有鋁合金單線,則鋁合金單線為關(guān)鍵疲勞單線。
進一步地,所述導電率最大的單線為鋁包鋼單線。
進一步地,步驟C中,所述試驗樣品的長度為其直徑的100倍。
進一步地,步驟D中:
所述扭轉(zhuǎn)試驗包括:
對樣品進行單向扭轉(zhuǎn)試驗直至斷裂,確定斷裂時扭轉(zhuǎn)圈數(shù)N;
若N小于預設的下限圈數(shù)A,判斷為受損OPGW不可用;若N大于或等于預設的上限圈數(shù)B,判斷為受損OPGW可用;若A≤N<B,重新取樣做雙向扭轉(zhuǎn)試驗;
其中,所述雙向扭轉(zhuǎn)試驗為:將所述樣品單向轉(zhuǎn)360°后,反方向再轉(zhuǎn)360°,共進行預設的M次雙向扭轉(zhuǎn),若樣品未斷裂,判斷為受損OPGW可用;若樣品斷裂,判斷為受損OPGW不可用。
進一步地,若關(guān)鍵疲勞單線材質(zhì)為鋁包鋼,則A=10,B=20;
若關(guān)鍵疲勞單線材質(zhì)為鋁合金,則A=6,B=12;
所述M為8~12。
進一步地,M取值為10。
進一步地,所述扭轉(zhuǎn)試驗的扭轉(zhuǎn)速率為30 r/min。
有益效果:
1.本發(fā)明提供了一種試驗方法,可以確定經(jīng)過覆冰、風振、惡劣氣象條件等問題后OPGW是否可用;
2.本發(fā)明提供的試驗方法僅以單線扭轉(zhuǎn)來判定可用性,簡單易操作、快速準確、實用性強。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一實施例的流程圖;
圖2a中心鋁管結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2b骨架式結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2c層絞式不銹鋼管混絞結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2d中心式不銹鋼管結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2e全鋁包鋼層絞式不銹鋼管結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2f全鋁包鋼中心式不銹鋼管結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2g層絞式不銹鋼管混絞結(jié)構(gòu)OPGW;
圖2h中心式不銹鋼管混絞結(jié)構(gòu)OPGW。
圖中,1光纖,2不銹鋼管,3鋁包鋼線,4鋁合金線,5鋁管。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實施,但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
按圖一流程圖步驟對OPGW可用性進行評估。
步驟A: 收集OPGW,所述OPGW為現(xiàn)場的OPGW,若無法收集現(xiàn)場OPGW,可以制造結(jié)構(gòu)相同并經(jīng)歷過類似損傷的OPGW替代,制造方法為:收集現(xiàn)場OPGW的運行條件,所述運行條件包括覆冰(雪)、振動或其它氣候條件,在實驗室進行模擬試驗,制造出替代品,模擬試驗包括:覆冰模擬試驗、微風振動疲勞模擬試驗、舞動疲勞模擬試驗等。
2、步驟B: 根據(jù)OPGW結(jié)構(gòu)及單線材質(zhì)確定關(guān)鍵疲勞單線,若單線是相同材質(zhì),則最外層單線為關(guān)鍵疲勞單線;若單線是不同材質(zhì),且外層單線為不同導電率的鋁包鋼線,則導電率最大的單線為關(guān)鍵疲勞單線,所述導電率最大的單線為鋁包鋼單線;若單線是不同材質(zhì),外層單線中有鋁合金單線,則鋁合金單線為關(guān)鍵疲勞單線。
圖2a~圖2h為我國OPGW光纜線路用到的OPGW結(jié)構(gòu)簡圖,其中,圖2a、圖2e、圖2f所示結(jié)構(gòu)僅包含鋁包鋼線3一種單線,其關(guān)鍵疲勞單線為最外層的鋁包鋼線3;圖2b、圖2c、圖2d所示結(jié)構(gòu)包含鋁包鋼線3和鋁合金線4兩種單線,其關(guān)鍵疲勞單線為鋁合金線4;圖2g、圖2h所示結(jié)構(gòu)包含鋁包鋼線3和鋁合金線4兩種單線,其關(guān)鍵疲勞單線為外層的鋁合金線4。
步驟C: 用所述關(guān)鍵疲勞單線制作扭轉(zhuǎn)試驗樣品,所述試驗樣品的有效長度為其直徑的100倍,樣品應平直,必要時需矯直,但不能損傷樣品表面。
步驟D: 對所述樣品進行扭轉(zhuǎn)試驗并依據(jù)試驗結(jié)果判定受損OPGW的可用性,設定扭轉(zhuǎn)試驗的扭轉(zhuǎn)速率為30 r/min。
關(guān)鍵疲勞單線材質(zhì)為鋁包鋼:
首先單向扭轉(zhuǎn)試驗:對樣品進行單向扭轉(zhuǎn)試驗直至斷裂,確定斷裂時扭轉(zhuǎn)圈數(shù)N,若N≥20,則OPGW可用;若N<10,則OPGW不可用,現(xiàn)場OPGW需更換;若10≤N<20,重新取樣做雙向扭轉(zhuǎn)試驗。
雙向扭轉(zhuǎn)試驗:單向轉(zhuǎn)360°后,反方向再轉(zhuǎn)360°,共進行M次雙向扭轉(zhuǎn),其中M取值范圍為8~12,優(yōu)選10,若試驗過程中樣品未斷裂,則OPGW可用;若試驗過程中樣品斷裂,則OPGW不可用,現(xiàn)場OPGW需更換。
關(guān)鍵疲勞單線材質(zhì)為鋁合金:
首先單向扭轉(zhuǎn)試驗:對樣品進行單向扭轉(zhuǎn)試驗直至斷裂,確定斷裂時扭轉(zhuǎn)圈數(shù)N,若N≥12,則OPGW可用;若N<6,則OPGW不可用,現(xiàn)場OPGW需更換;若6≤N<12,重新取樣做雙向扭轉(zhuǎn)試驗。
雙向扭轉(zhuǎn)試驗:單向轉(zhuǎn)360°后,反方向再轉(zhuǎn)360°,共進行M次雙向扭轉(zhuǎn),其中M取值范圍為8~12,優(yōu)選10,若試驗過程中樣品未斷裂,則OPGW可用;若試驗過程中樣品斷裂,則OPGW不可用,現(xiàn)場OPGW需更換。
為避免偶發(fā)因素導致試驗結(jié)果不準確,上述試驗至少進行3次,根據(jù)結(jié)果綜合判定。
以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例,本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。