輸電線斷點位置檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種輸電線斷點位置檢測裝置，屬于電力的輸配電領域。
【背景技術】
[0002] 隨著城市道路以及建筑物的增加，城市內部的輸電線多采用地下電纜線路。地下 電纜線路多用于中低壓輸電，長度相對較短。還有一部分電纜處于海底或湖底。同樣由于 城市建設以及水下作業的需要，地下電纜經常發生被挖斷或損壞的情況，而此時電纜一般 處于地下或水下，斷點的尋找往往需要耗費大量的人力物力，并且檢測的時間還相當長，往 往需要好幾天的時間，其中最主要的困難就是難以確定斷點的位置。還有一些輸電線路雖 然不在地下或者水下，但是位于荒無人煙的農村或荒野，還有些分布在山區，這些地區的輸 電線即使不在地下或水下，斷點或故障點的查找也是非常困難的。現有技術中存在一些輸 電線查找方法及裝置，例如CN103217612A，公開了一種鎧裝電力電纜故障在線監測及實時 測距的方法，該方法存在明顯的局限性，也即只能應用于鎧裝電纜。CN102386678A公開了一 種配電網故障定位監測系統，但是該系統也存在明顯的局限性，也即其需要借助大地或水 形成電信號環路，然而在實際情況中，往往不能形成回路，也就不能實現斷點的測量。并且 這些技術都存在一個共同的缺陷，也即斷點計算過程復雜，噪聲影響比較大，很多時候造成 計算結果不準確。 【實用新型內容】
[0003] 根據本實用新型的一實施例，提供了一種輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于： 包括輸電線，單模光纖，光纖耦合器，脈沖激光器，以及光電探測器，其中光纖耦合器的一側 包括一個輸入端口和一個輸出端口，而另外一側僅包括一個輸出端口，其中的一個輸出端 口連接單模光纖；單模光纖與輸電線包裹在一起一同進行鋪設，其中單模光纖的總長度與 輸電線的總長度基本一致，并在設置光纖耦合器的每個地理位置進行標注，保證日后能夠 及時準確的確定每個光纖耦合器所在的位置；同時，每個光纖耦合器設置的位置應當便于 日后對光纖耦合器進行操作，光纖斷裂之后即在光纖與包圍斷點的空氣之間形成一個反射 界面，該反射界面可將光纖傳輸過來的光束反射回去，當發現輸電線發生故障之后，找到光 纖耦合器，然后將脈沖激光器的輸出端連接光纖耦合器的輸入端，同時將光電探測器連接 光纖耦合的另外一個輸出端，然后使用脈沖激光器射出脈沖激光，脈沖激光由脈沖激光器 出射后經由光纖耦合器進入單模光纖進行傳輸，直至到達單模光纖斷點，在斷點處脈沖激 光被反射界面向后反射回去，直至再次到達光纖耦合器并經由另外一個輸出端進入光電探 測器，從射出脈沖激光到接收到反射回來的脈沖激光進行精確計時，根據脈沖激光的行走 時間確定脈沖激光的傳輸距離，由此確定斷點距離光纖耦合器的距離，其中斷點距離光纖 親合器的距離d=y，其中t表示測定的脈沖激光行走時間，c表示脈沖激光在單模光線中 傳輸的速度。
[0004] 根據本實用新型的一實施例，每根單模光纖的兩端均連接有光纖耦合器。
[0005] 根據本實用新型的一實施例，所述脈沖激光的脈沖寬度小于5ns。
[0006] 根據本實用新型的一實施例，將單模光纖與輸電線包裹在一起的材料為塑料管。
[0007] 根據本實用新型的一實施例，所述單模光纖包括相互接續的多根。
[0008] 根據本實用新型的一實施例，所述光纖耦合器設置在具有井蓋的地下井內。
【附圖說明】
[0009] 附圖1是本實用新型輸電線斷點位置檢測裝置的結構示意圖。
[0010] 在上述的附圖中，1表不輸電線，2表不單模光纖，3表不光纖親合器。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖的基礎上來說明本實用新型的輸電線斷點位置檢測裝置。該裝置包 括輸電線1，單模光纖2,以及光纖耦合器3,其中光纖耦合器的一側包括一個輸入端口和一 個輸出端口，而另外一側僅包括一個輸出端口，其中的一個輸出端口連接有單模光纖2。根 據本實用新型的輸電線斷點位置檢測裝置，在最初進行輸電線的地下或水下鋪設時即需要 將單模光纖2與輸電線包裹在一起一同將輸電線和單模光纖2完成鋪設，其中單模光纖的 總長度與輸電線的總長度基本上是一致的，對于較長距離的輸電線鋪設距離，例如幾百到 上千米，可以使用多段光纖段進行接續，只要能夠保證能夠覆蓋所有的輸電線即可。其中包 裹輸電線和單模光纖的材料可為具有合適柔性的塑料管等，將輸電線和光纖一起置于塑料 管內，然后將包括輸電線和光纖的塑料管一起進行地下或水下的鋪設。同時，光纖耦合器3 設置在每根單模光纖的兩端，同時，對設置光纖耦合器的每個地理位置進行標注，也即保證 日后能夠及時準確的確定每個光纖耦合器所在的位置。同時，每個光纖耦合器設置的位置 應當便于日后對光纖耦合器進行操作，例如設置光纖耦合器的位置為一個具有井蓋的地下 井或者地下窖，如果輸電線是鋪設在長距離的水下，則光纖耦合器可設置在輸電線中繼位 置處。因為日后一旦輸電線發生斷點情況后，需要通過對光纖耦合器的操作實現斷點的檢 測，所以應當保證檢修人員能夠迅速確定光纖耦合器的位置并且便于接觸到光纖耦合器。
[0012] 下面來說明本實用新型的工作原理：光纖具有長距離傳輸光波的作用，特別是對 于單模光纖來說，其傳輸距離甚至可達到上百甚至幾千米。本實用新型將光纖與輸電線一 起鋪設，假定因為意外，例如施工或者地質災害導致輸電線發生斷裂，那么與輸電線一起進 行鋪設的光纖必定也會在此處發生斷裂。光纖斷裂之后即在光纖與包圍斷點的空氣之間形 成一個反射界面，該反射界面可將光纖傳輸過來的光束反射回去。所以當發現輸電線發生 故障之后，即根據鋪設輸電線時預設的光纖耦合器位置，迅速找到光纖耦合器，然后將脈沖 激光器的輸出端連接光纖耦合器的輸入端，同時將光電探測器連接光纖耦合器的另外一個 輸出端，然后使用脈沖激光器射出脈沖激光，脈沖激光的脈寬小于5ns，脈沖激光由脈沖激 光器出射后經由光纖耦合器進入單模光纖進行傳輸，直至到達單模光纖斷點，也即輸電線 的斷點，在斷點處由于光纖斷裂導致產生了反射界面，脈沖激光被反射界面向后反射回去， 直至再次到達光纖耦合器并經由另外一個輸出端進入光電探測器，從射出脈沖激光到接收 到反射回來的脈沖激光進行精確計時，從而可根據脈沖激光的行走時間確定脈沖激光的傳 輸距離，由此確定斷點距離光纖耦合器的距離，從而可精確確定輸電線斷點位置，其中的斷 點距離光纖耦合器的距離d=f，其中t表示測定的脈沖激光行走時間，也即包括來回的時 間，c表示脈沖激光在單模光線中傳輸的速度。為了實現精確的計量時間，可以使用時序 控制器，例如DG535等對激光器的脈沖激光出射時間和光電探測器的接收時間進行精確計 時。
[0013]為了保證測量結果的準確性，可以從單模光纖兩端的光纖耦合器分別進行測距， 進行二次校驗。對于光纖耦合器的設置位置，在前面已經闡述過了，不僅要詳細記錄其設置 的地理位置，同時還要便于日后進行測距操作，如果是針對鋪設在城市街道的地下，可以將 光纖耦合器設置在下水道井蓋的下水井處，或者電力或通訊設施的維修井處。
【主權項】
1. 一種輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：包括輸電線，單模光纖，光纖禪合器， 脈沖激光器，W及光電探測器，其中光纖禪合器的一側包括一個輸入端口和一個輸出端口， 而另外一側僅包括一個輸出端口，其中的一個輸出端口連接單模光纖；單模光纖與輸電線 包裹在一起一同進行鋪設，其中單模光纖的總長度與輸電線的總長度基本一致，在設置光 纖禪合器的每個地理位置進行標注，保證日后能夠及時準確的確定每個光纖禪合器所在的 位置；同時，每個光纖禪合器設置的位置應當便于日后對光纖禪合器進行操作，光纖斷裂之 后即在光纖與包圍斷點的空氣之間形成一個反射界面，該反射界面可將光纖傳輸過來的光 束反射回去，當發現輸電線發生故障之后，找到光纖禪合器，然后將脈沖激光器的輸出端連 接光纖禪合器的輸入端，同時將光電探測器連接光纖禪合的另外一個輸出端，然后使用脈 沖激光器射出脈沖激光，脈沖激光由脈沖激光器出射后經由光纖禪合器進入單模光纖進行 傳輸，直至到達單模光纖斷點，在斷點處脈沖激光被反射界面向后反射回去，直至再次到達 光纖禪合器并經由另外一個輸出端進入光電探測器，從射出脈沖激光到接收到反射回來的 脈沖激光進行精確計時，根據脈沖激光的行走時間確定脈沖激光的傳輸距離，由此確定斷 點距離光纖禪合器的距離，其中斷點距離光纖禪合器的距離其中t表示測定的脈沖 激光行走時間，C表示脈沖激光在單模光線中傳輸的速度。2. 根據權利要求1所述的輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：每根單模光纖的兩 端均連接有光纖禪合器。3. 根據權利要求1所述的輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：所述脈沖激光的脈 沖寬度小于5ns。4. 根據權利要求1所述的輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：將單模光纖與輸電 線包裹在一起的材料為塑料管。5. 根據權利要求1所述的輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：所述單模光纖包括 相互接續的多根。6. 根據權利要求1所述的輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：所述光纖禪合器設 置在具有井蓋的地下井內。
【專利摘要】一種輸電線斷點位置檢測裝置，其特征在于：包括輸電線，單模光纖，光纖耦合器，脈沖激光器，以及光電探測器，其中光纖耦合器的一側包括一個輸入端口和一個輸出端口，而另外一側僅包括一個輸出端口，其中的一個輸出端口連接單模光纖；單模光纖與輸電線包裹在一起一同進行鋪設，其中單模光纖的總長度與輸電線的總長度基本一致，每個光纖耦合器設置在的地理位置進行標注，保證日后能夠及時準確的確定每個光纖耦合器所在的位置。
【IPC分類】G01R31/02, G01S13/08, G01R31/08
【公開號】CN205067655
【申請號】CN201520864298
【發明人】李松濤, 任芝
【申請人】華北電力大學（保定）
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月26日