OPGW光缆金具感应取电的原理及相关关系

2020-03-23 14:49:24 680

OPGW光缆金具感应取电的原理及相关关系

光纤复合架空地线(OPGW)作为一种新型的110kV及以上高压输电线路的单侧地线,以其可靠性高、机械性能优越、成本低等优点,得到了广泛的应用。为了保护输电线路不受雷击,通常在塔顶架设两根架空地线,一根为并联地线,一般为钢绞线,另一根为OPGW光缆金具,贯穿整条线路。考虑到接地线在短路和雷击情况下的放电电流,OPGW通常是逐个接地。


接地时,接地线上导体的电流所产生的电动势必然产生电流,从而产生电能损耗。长期以来,地线的感应电流一直被认为是一个不利因素,在实际中可以得到有效的利用,为高压输电线路在线设备的供电提供了解决方案。根据麦克斯韦原理,当导体流过交流电时,空间中会产生交变磁场。当交变磁场切割由两根防雷接地线和铁塔组成的空间封闭平面时,会在平面内产生感应电动势。一旦平面内的导体形成一个回路,诱导循环将在平面内形成。


地线感应电源的基本原理如图1所示。电源由电源变压器组和后端电路两部分组成。电源进线电流互感器组采用两级电流互感器拓扑结构,即由多台不同饱和特性的一次进线电流互感器和一台二次吸能变压器组成;后端电路主要实现保护、整流、功率监测,稳压储能,输出稳定的直流电源。从国内外文献来看,大多数采用耦合技术的输电线路在线监测系统采用高压耦合方式。然而,国内外对OPGW感应式取力技术的相关研究还不多见。美国usi电力公司基于高压电流感应技术开发的输电线路在线测量装置,工作可靠,小一次电流为50A,当一次电流小于50A时,PD2由内置锂电池供电,电池提供12h电源,然后切换到低功耗模式,逐步关闭电源系统;当一次电流达到120a时,感应取电模块开始对锂电池充电。整套设备质量为10公斤。从以上技术参数可以得出如下结论:目前国外基于耦合电源的线路测量设备已进入实用化阶段,似乎存在一些不足:1)OPGW光缆金具对一次电流的适应性仍然有限,小电流只能达到50a,且50a以下需要锂电池供电,且锂电池只能由120a·h设备充电,因此设备在一定的层内使用时也会受到锂电池寿命的影响。