光纤复合架空地线(OPGW)覆冰安全性能试验研究.docx

光纤复合架空地线(OPGW)覆冰安全性能试验研究
一、导言
光纤复合架空地线(OPGW)是一种集输电与通讯于一体的新型输电线路，它由金属导线芯、光纤复合缆芯和外层保护层共同构成。其中，光纤复合缆芯是OFP(光纤通信)或OFA(光纤传感)等通讯光缆与金属导线芯合并而成，常用作输电线路间互连通讯。OPGW具有通讯容量大、抗干扰能力强，和抗电磁干扰能力强的优点，而且它可以与已有的输电线路无缝对接。然而，在冬季寒冷条件下，OPGW很容易出现覆冰现象，导致安全性能下降，可能影响正常的电力输送和通讯传输。
因此，为了保证OPGW的正常运行，本文通过试验研究OPGW的覆冰安全性能，进一步优化OPGW的设计和制造工艺，这对维护输电线路的安全和稳定运行具有十分重要的意义。
二、试验设计
本文设计了三个试验，分别为覆冰试验、抗风试验和受力试验，通过这三个试验来检测OPGW覆冰期间出现的安全问题，以及对OPGW的冰覆盖厚度进行测试，评估其受风性能和抗拉伸性能。试验过程如下：
1.覆冰试验
在试验前，先制备实验用样品，将OPGW的两端分别连接到承担荷重的立柱上，并将OPGW的中心垂掉，以便产生较强的弯曲形变。在实验过程中，模拟冰雨情况，不断喷淋制冰液，使OPGW成为一种冰覆盖的状态，同时根据喷淋的时间记录下冰覆盖时OPGW直径和质量的变化情况，分析其冰覆盖厚度和质量对于OPGW的影响。
2.抗风试验
在试验前，同样制备实验用样品，在样品固定框架上装置OPGW样本，然后使用模拟风轮，对样品进行较大的风力加载，记录下OPGW在不同载荷下的形变量，并绘制OPGW的应力-应变曲线，评估其受风性能。
3.受力试验
在试验前，仍然制备实验用样品，采用模拟机械拉力机进行OPGW样品的破坏测试，测试不同载荷下样品的带状变形，分析其对于OPGW的受力强度。
三、试验结果
1.覆冰试验
在试验过程中，随着时间的推移，冰覆盖的厚度逐渐增大，同时OPGW的直径和质量也不断增加。当冰覆盖超过1cm时，会出现明显的OPGW弯曲变形，当冰覆盖厚度超过2cm时，会出现摆动等现象。此时已经达到OPGW的最大承载能力，OPGW可能会发生破裂或其他安全问题。
2.抗风试验
在试验中，我们发现OPGW的抗风能力很强，承受了较大的风压和倾斜，并且没有发生任何安全问题。同时，根据OPGW的应力-应变曲线，可以看出OPGW在受风条件下的刚性和韧性能力都很好。
3.受力试验
在试验中，样品需要承受相当大的载荷，随着载荷的增加，OPGW样品会发生显著的形变，展现出良好的延展性和韧性。但是当载荷超过一定值时，样品会出现明显的断裂现象，表明OPGW的最大承载能力存在一定的限制。
四、结论
基于本文的试验研究，我们可以得出以下结论：
1.OPGW的覆冰厚度和质量对其安全性能有明显影响。当冰覆盖超过1cm时，会出现明显的OPGW弯曲变形，当冰覆盖厚度超过2cm时，会发生摆动等现象，当超过OPGW的最大承载能力时，会出现破裂或其他安全问题。
2.OPGW的抗风能力很强，并且具有较好的刚性和韧性能力，因此在受到较大的风压和倾斜时，也能保证其安全运行。
3.OPGW的最大承载能力受到一定的限制，当承受的载荷超过一定值时，会出现明显的断裂现象，因此需要在设计和制造过程中予以重视。
在今后的工作中，我们需要进一步加强对于OPGW安全性能的研究，为输电线路的安全和可靠运行提供更加可靠和有效的保障。