碳纖維導線具有強度高、重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點，廣泛應用于高壓輸電線路。然而，傳統(tǒng)的碳纖維導線無法實現(xiàn)對線路的實時監(jiān)測和故障診斷。為了解決這一問題，我國科研人員在碳纖維導線中嵌入了光纖，使得導線具有了光電轉換功能，實現(xiàn)了對線路的在線監(jiān)測。
近日，河北省海興縣成功投用了國內(nèi)首條含內(nèi)置光纖的智慧型碳纖維導線——110千伏邊山線。該導線是首條將光纖植入碳纖維復合芯導線中進行輸電線路監(jiān)測的導線，為電網(wǎng)輸電線路智慧化運維開辟了新的技術路徑。
據(jù)了解，碳纖維導線具有重量輕、強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，廣泛應用于電力系統(tǒng)中。而內(nèi)置光纖的應用則可以實現(xiàn)對輸電線路的實時監(jiān)測和故障診斷，提高輸電線路的安全性和可靠性。
海興縣位于河北省東南部，東臨渤海，擁有較長海岸線，受氣候影響，易出現(xiàn)大風天氣，覆冰舞動情況較為常見。傳統(tǒng)輸電線路預警監(jiān)測系統(tǒng)是在線路上加裝線夾測溫、觀冰精靈、舞動監(jiān)測等狀態(tài)在線監(jiān)測裝置，安裝過程復雜且無法監(jiān)測導線溫度等實時狀態(tài)量。
為此，國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學研究院制出基于光纖的碳纖維復合芯智慧導線?！霸搶Ь€通過解析回傳的光信號，對導線溫度、振動、微應變等狀態(tài)量進行量測，實現(xiàn)輸電線路本體狀態(tài)實時在線監(jiān)測?！毖芯吭杭夹g負責人賈伯巖介紹，與常規(guī)輸電導線相比，智慧型碳纖維導線具有熱穩(wěn)定性高、重量輕、輸送容量大等優(yōu)點，是輸電線路增容改造、應對輸電走廊資源緊張局面的有效手段之一。
“通過傳統(tǒng)方式，輸電運維人員無法準確監(jiān)測導線內(nèi)部狀態(tài)量，而現(xiàn)在結合加裝的多參量分布式光纖信號監(jiān)測裝置以及配套設備，可以在后臺系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)百米外的輸電線路情況，如遇人為或自然災害、線路故障等情況，能夠及時做出風險預警，并識別線路故障類型，大大縮短運維搶修時間，提高供電可靠性?！睖嬷莨╇姽驹O備部副主任徐洪福說。
下一步，技術研發(fā)團隊將根據(jù)110千伏邊山線地區(qū)的地理環(huán)境特點，進一步研究智慧導線覆冰舞動、振動的實際運行數(shù)據(jù)并進行大規(guī)模應用，未來還將通過接入氣象大數(shù)據(jù)、激光點云，融合高清遙感衛(wèi)星影像、地圖數(shù)據(jù)，并疊加電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，進一步提升輸電線路風險防控水平和可靠性，為加快構建新型電力系統(tǒng)提供技術支持。
邊山線的投用標志著我國在高壓輸電領域邁出了重要一步。未來，隨著科技的不斷發(fā)展和應用的深入推廣，相信會有更多的智能型輸電線路投入到實際運行中，為我國的能源安全和經(jīng)濟發(fā)展做出更大的貢獻。
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