一种用于高压铁塔上的光通讯系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述系统包括设置在所述高压铁塔上的光缆和光纤柱，所述光缆一端依次通过低压光缆转接盒、光纤柱和高压光缆转接盒与光电转换单元连接；所述光缆的另一端依次通过光缆埋地转接管和埋地带金属PVC管与另一光电转换单元连接。该系统可将高电压环境下的测量数据安全地传输至地面。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压铁塔上的光通讯系统
：本专利技术涉及一种光通讯系统，更具体涉及一种用于高压铁塔上的光通讯系统。
技术介绍
：为贯彻国家能源政策，确保电力工业全面、协调、可持续的健康发展，国家电网公司根据我国国情提出了加快发展交直流特高压电网的重大战略举措。特高压输电是在超高压输电的基础上发展起来的，可以实现远距离、大容量传输电能，适合大区电网互联。与特高压交流输电不同，特高压直流输电的线路造价更低，功率损耗更小，更适合超远距离的大容量电能输送。近年来，我国为进一步提高电能输送容量和距离，已经建设完成向家坝－上海±800kV特高压直流输电工程，同时国家电网公司目前已启动±1100kV特高压直流输电技术的研究和建设工作。在高电压交、直流输电过程中，某些场合需要将弱电信号测量装置安装于高电压环境下，通过测量装置获得的信号一般是电信号，而高电压侧的电信号是不可能不经过处理就直接传输至地面的低电压侧。将高电压侧电信号传输至地面可使用两种方法，一种是无线通信，适用于信号的传输速率不太高的情况下；另一种是光纤通信，可高速传输信号。在高压线路上的电晕电流测量，需要的采样频率非常高，至少需要达到10MHz以上。以前电力系统测量电晕电流只注重研究电晕损耗，并且传统的测量系统采样频率低(通常在2MHz以下)，测量性能远不能满足特高压输电线路可听噪声、无线电干扰和直流合成电场的研究需求。由电晕电流的研究需要推动，中国电力科学研究院已成功研制出频带响应为30MHz的取样传感器，但这些还不能满足特高压直流电晕特性研究的需求，需要进一步研制采样频率更高的测量系统。光纤一般是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射而达成的光传导工具，由绝缘材料制造，不导电。因而，在某些场合需要电气隔离而又须实现信号传输时，光纤就成为常用的信号传输载体。由于光纤作为信号传输线在使用中具有易粹、不耐挤压、不耐冲击等特点，在某些特殊场合需要特制光纤转接盒，以实现光纤与光纤的转接。在高电压交、直流输电过程中，某些场合需要将弱电信号测量装置安装于高电压环境下，通过测量装置获得的信号一般是电信号，而高电压侧的电信号是不可能不经过处理就直接传输至地面的低电压侧。如何设计一种将高压铁塔上的电信号传输至地面的光通讯系统成为整套传输系统的关键。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种用于高压铁塔上的光通讯系统，该系统将高电压环境下的测量数据安全地传输至地面。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述系统包括设置在所述高压铁塔上的光缆和光纤柱，所述光缆一端依次通过低压光缆转接盒、光纤柱和高压光缆转接盒与光电转换单元连接；所述光缆的另一端依次通过光缆埋地转接管和埋地带金属PVC管与另一光电转换单元连接。本专利技术提供的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述光电转换单元包括依次连接的设置在特高压环境下的取样传感器、特高压当地端测量单元、光纤、安全位置测量单元和上位机；所述光纤上设有光纤柱。本专利技术提供的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述特高压当地端测量单元包括与所述取样传感器连接的高速宽频域数据采集单元、通过USB接口与所述高速宽频域数据采集单元连接的光电转换单元A和通过串行接口与所述光电转换单元A连接的能源综合管理单元；所述能源综合管理单元分别与独立供电单元和所述高速宽频域数据采集单元连接；所述独立供电单元与所述高速宽频域数据采集单元连接；所述安全位置测量单元包括通过所述光纤与所述光电转换单元A连接的光电转换单元B和与所述电转换单元B连接的电源单元；所述光电转换单元B分别通过USB接口和串行接口与所述上位机连接。本专利技术提供的另一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述低压光缆转接盒包括均压环和垂直连接所述均压环的转接筒；所述转接筒轴线上设有伸出筒；所述伸出筒中间设有与其垂直连接的安装板。本专利技术提供的再一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述转接筒两端分别为设置在所述均压环内径上的活动盖和固定盖，所述活动盖和固定盖通过带垫螺丝与所述转接筒连接；在所述伸出筒与安装板连接处设有用于与安装板固定连接的带垫螺丝。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述安装板上垂直设有呈圆形均匀分布的光纤对接法兰；所述伸出筒顶端和底端分别设有连接杆，其中一端的所述连接杆设有与所述光缆相连的连接孔；另一端所述连接杆与所述光纤柱固定连接并且该连接杆设有与所述转接筒固定连接的卡子并通过带垫螺丝进行固定。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述高压光缆转接盒与所述低压光缆转接盒结构相同；所述高压光缆转接盒上和低压光缆转接盒上均设有光纤转接接口分别用于连接电光转换单元和室外光纤。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述光纤柱包括光纤柱延长金具和通过光纤柱延长金具相连的两个绝缘子；每个所述绝缘子两端分别设有均压环，其中一个所述绝缘子一端通过均压环与所述高压光缆转接盒一端连接；另一个所述绝缘子一端通过均压环与与所述低压光缆转接盒一端连接。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述光缆通过吸附磁铁固定在铁塔上，所述吸附磁铁上设有大小可调的卡扣。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述光缆通过设置在所述铁塔塔脚处的所述光缆埋地转接管入地；所述转接管表面镀有防腐蚀镀膜，其角度可根据塔脚处的水泥基础形状进行弯曲；所述铁管壁厚2－10mm，铁管的一端应入地至少50cm，另一端应固定在铁塔的塔角上。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述光缆在地下经埋地带金属PVC管与所述电光转换单元连接。本专利技术提供的又一优选的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述低压光缆转接盒的另一端与低压端连接金具连接；所述高压光缆转接盒的另一端与光纤柱固定伸缩弹簧连接。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术的系统将高电压环境下的测量数据安全地传输至地面；2、本专利技术既可实现特高压侧与低压侧的电气绝对隔离，又能保证高、低压侧在各种天气条件下不发生电击穿现象；3、本专利技术中在铁塔上固定光缆用的吸附磁铁使得整个光缆线路的固定过程既简单、方便，又牢固可靠，且在光缆改变铺设路径、检修等过程中极其方便；4、本专利技术中的埋地带金属PVC管的使用可极大地改善埋地光缆的老化和损坏过程，起到一定的保护作用；5、本专利技术采用数字化光纤传输单元，频带宽、衰减少，抗干扰能力强，并且有效距离大，可满足远程测量需求；6、本专利技术中的埋地带金属PVC管为高分子材料，质轻耐用，耐老化，使用寿命长，物化性能优良，耐化学腐蚀，抗冲强度高的特点，光缆在塔下通过带金属的PVC管埋入地下连接到地面装置；7、本专利技术的系统既很好的保护光缆，同时保证了测量的稳定性。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的光电转换单元结构示意图；图3为本专利技术的转接盒的示意图；图4为本专利技术的光纤柱示意图；图5为本专利技术的铁塔上吸附磁铁示意图；图6为本专利技术的下塔处铁管的结构示意图；图7为本专利技术的埋地带金属PVC管的结构示意图；其中，1-连接杆，2-活动盖，3-带垫螺丝，4-均压环，5-带垫螺丝孔，6-光纤插头安装板，7-转接筒，8-固定盖，9-伸出筒，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述系统包括设置在所述高压铁塔上的光缆和光纤柱，其特征在于：所述光缆一端依次通过低压光缆转接盒、光纤柱和高压光缆转接盒与光电转换单元连接；所述光缆的另一端依次通过光缆埋地转接管和埋地带金属PVC管与另一光电转换单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压铁塔上的光通讯系统，所述系统包括设置在所述高压铁塔上的光缆和光纤柱，其特征在于：所述光缆一端依次通过低压光缆转接盒、光纤柱和高压光缆转接盒与光电转换单元连接；所述光缆的另一端依次通过光缆埋地转接管和埋地带金属PVC管与另一光电转换单元连接；所述光缆通过吸附磁铁固定在铁塔上，所述吸附磁铁上设有大小可调的卡扣；所述光缆通过设置在所述铁塔塔脚处的所述光缆埋地转接管入地；所述转接管表面镀有防腐蚀镀膜，其角度可根据塔脚处的水泥基础形状进行弯曲；所述铁管壁厚2－10mm，铁管的一端应入地至少50cm，另一端应固定在铁塔的塔角上；所述光缆在地下经埋地带金属PVC管与所述另一光电转换单元连接；所述光电转换单元包括依次连接的设置在特高压环境下的取样传感器、特高压当地端测量单元、光纤、安全位置测量单元和上位机；所述光纤上设有光纤柱。2.如权利要求1所述的一种用于高压铁塔上的光通讯系统，其特征在于：所述特高压当地端测量单元包括与所述取样传感器连接的高速宽频域数据采集单元、通过USB接口与所述高速宽频域数据采集单元连接的光电转换单元A和通过串行接口与所述光电转换单元A连接的能源综合管理单元；所述能源综合管理单元分别与独立供电单元和所述高速宽频域数据采集单元连接；所述独立供电单元与所述高速宽频域数据采集单元连接；所述安全位置测量单元包括通过所述光纤与所述光电转换单元A连接的光电转换单元B和与所述光电转换单元B连接的电源单元；所述光电转换单元B分别通过USB接口和串行接口与所述上位机连接。3.如权利要求1所述的一种用于高压铁塔上的光通讯系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元庆，辛恩承，陆家榆，袁海文，吕建勋，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11