DL∕T 1894-2018 电力光纤传感器通 用规范

国家能源局发布I Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 14通用要求 25检验方法 56产品检验 22Ⅱ1GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.6电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Eb和导则：碰撞GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.16电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka:盐雾GB/T3048.5电线电缆电性能试验方法第5部分：绝缘电阻试验GB/T6115.1电力系统用串联电容器第1部分：总则GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验24通用要求电力光纤传感器功能模块应包括敏感元件、光纤引线、光电组件和数据单元，如图1所示。4.3.1一般要求31测温范围应优于-40℃~120℃范围2应优于0.5℃3温度精度应优于±1℃4动态范围56单次测量最低耗时1应变测量范围应优于0～1500μc范围234动态范围5641振动频率测量范围应优于10Hz～200Hz范围23动态范围451测温范围应优于-40℃~85℃范围2应优于1℃3应优于±3℃4动态范围5空间分辨率61应变测量范围应优于0～1500μe范围2应优于30με34动态范围5空间分辨率61振动频率测量范围应优于10Hz～200Hz范围23动态范围5表6(续)4空间分辨率5单次测量最低耗时1动态范围2空间分辨率3467应按GB/T6115.1的规定进行。应按照图2设置试验环境。电力点式光纤温度传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜大于5km,光纤盘L1的另一端连接电力点式光纤温度传感器的敏感元件。恒温箱的温度精度应应根据电力点式光纤温度传感器设计时预期的测温范围来设定检验测试的温度范围。应在温度范围内均匀地选取至少10个用于测试的温度点(包括最高温度点和最低温度点),取整数。将电力点式光纤温度传感器的敏感元件放入恒温箱中，由低温到高温依次将温度调节到用于测试的温度。记录电的温度曲线范围记为测温范围(见图3)。测温偏差测温偏差℃)(图3测温范围示意图应按照图4设置试验环境。恒温箱的温度精度应优于±0.1℃。电力分布式光纤温度传感器接入光8纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜在1km±100m范围。光纤盘L1的另一端连接被测光纤L2的一端，光纤L2放入恒温箱中，其长度应在20m±2m范围。光纤L2的另一端连接光纤盘L3的一端，光纤盘L3中的光纤长度应在1km±100m范围。对于双端接入类型的分布式光纤温度传感器，光纤盘L3的另一端还应连接该分布式光纤温度传感器的另一输出端，如图4中的虚线部分所示。测量时，电力分布式光纤温度传感器输出的光脉冲宽度应为100ns。分布式光纤温度传感器应根据电力分布式光纤温度传感器设计时预期的测温范围来设定检验测试的温度范围。应在温度范围内均匀地选取至少10个用于测试的温度点(包括最高温度点和最低温度点),取整数。将电力分布式光纤温度传感器的敏感元件(被测光纤L2)放入恒温箱中，由低温到高温依次将温度调节到用于测试的温度，记录测温结果，绘制测温曲线。将测温偏差优于±1℃的温度曲线范围记为该电力分布式光纤温度传感器的测温范围(见图3)。电力点式光纤温度传感器应按照图2设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器应按照图4设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器输出的光脉冲宽度应为100ns。恒温箱的温度精度应优于应根据电力光纤温度传感器设计时预期的温度分辨率调节恒温箱的温度步进△t,温度步进不应低于0.1℃。应在电力光纤温度传感器的测温范围内任选一个温度值，将恒温箱的温度调节至该温度值并保持至少5min,电力光纤温度传感器测量该温度，然后将恒温箱的温度依次增加0.5△t、△t、1.5At、2△t、…,每个温度点分别停留至少5min。将测得的温度增加量与实际的温度增加量作差后取绝对值，再除以实际的温度增加量后取百分比。应取第一个比值小于10%的测量对应的实际的温度增加量为温10%,则温度分辨率为3△t。电力点式光纤温度传感器应按照图2设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器应按照图4设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器输出的光脉冲宽度应为100ns。恒温箱的温度精度应优于9电力光纤温度传感器测量时，应将被测量的数值(温度)稳定在量程的80%±5%(取整数值)。电力点式光纤温度传感器应按照图2设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器应按照图4设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器输出的光脉冲宽度应为100ns。恒温箱的温度精度应优于应将恒温箱的温度依次调节到电力光纤温度传感器温度量测范围的5%、25%、50%、75%和95%应按照图7设置试验环境。电力点式光纤应变传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中光纤长度宜大于5km,光纤盘L1的另一端连接电力点式光纤应变传感器的敏感元件。应变拉伸装置应牢固夹加载应变时，应根据敏感元件的弹性模量计算出敏感元件两端应加载的应力，并换算成砝码的质量。应根据电力点式光纤应变传感器设计时预期的应变测量范围来设定检验测试的应变范围。应在应变范围内均匀地选取至少10个用于测试的应变点(包括最高应变点和最低应变点),取整数值。将电力点式光纤应变传感器的敏感元件放入应变拉伸装置中，由低应变到高应变依次将应变调节到用于测试的应变值，记录电力点式光纤应变传感器的应变测量结果。将测量的应变值与实际加载的应变值作差(见图8)。应按照图9设置试验环境。电力分布式光纤应变传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜在2km±100m范围，其另一端连接被测光纤L。被测光纤L的另一端连接光纤盘L2的一11砝码的实际的应变增加量为应变分辨率。如图10所示，测量结果中，如果首次出现相对误差小于10%的电力点式光纤应变传感器应按照图7设置试验环境。电力分布式光纤应变传感器应按照图9设置试验环境。电力分布式光纤应变传感器输出的光脉冲宽度应为100ns。应变拉伸装置的精度应优电力光纤应变传感器测量时，应将实际加载的应变值稳定在量程的80%±5%(取整数值),测量实际加载的应变应依次设置在电力光纤应变传感器应变量程的5%、25%、50%、75%和95%(取整数)。将实际加载的应变值与测量值作差(即获得应变偏差),取绝对值，选最大绝对值4max,将应应根据电力点式光纤振动传感器设计时预期的振动频率测量范围来设定检验测试的振动频率范围。应在振动频率范围内均匀地选取至少10个用于测试的振动频率点(包括最高振动频率点和最低振动频率点),取整数值。将电力点式光纤振动传感器的敏感元件粘贴在振动台的振动平面上，由低振动频率到高振动频率依次将振动频率调节到用于测试的振动频率，记录该电力点式光纤振动传感器的振动频率测量结果，绘制测量误差曲线。将测得的振动频率值与实际值作差即获得频率偏差，将频率偏差小于±2Hz条件下对应的实际振动频率范围记为振动频率测量范围(见图13)。图13振动频率范围示意图应按照图14设置试验环境。电力分布式光纤振动传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜大于5km,其另一端连接压电陶瓷上缠绕的被测光纤。压电陶瓷上缠绕的被测光纤的长度应在15m±1m范围。测试时，电力分布式光纤振动传感器输出的光脉冲宽度应为100ns。应根据电力分布式光纤振动传感器设计时预期的振动频率测量范围来设定检验测试的振动频率范围。应在振动频率范围内均匀地选取至少10个用于测试的振动频率点(包括最高振动频率点和最低振动频率点),取整数值。应由低振动频率到高振动频率依次将振动频率调节到用于测试的压电陶瓷的拉伸(振动)频率，记录该电力分布式光纤振动传感器的振动频率测量结果，绘制测量误差曲线。将测得的振动频率值与实际值作差即获得频率偏差，将频率偏差小于±2Hz条件下对应的实际振动频率范围记为振动频率测量范围(见图13)。应按照图15设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜在1km±100m范围，其另一端连接被测光纤L2,L2的长度应在电力分布式光纤温度传感器设计时预期的最高空间分辨率上下偏差2%的范围，应以米为单位，可精确到千分位。光纤L2的另一端连接光纤盘L12的一端，光纤盘L12的另一端连接光纤L3,L3的长度应在电力分布式光纤温度传感器设计时预期的最高空间分辨率的1.5倍上下偏差2%的范围，应以米为单位，可精确到千分位。光纤L3的另一端连接光纤盘L34的一端，光纤盘L34的另一端连接光纤L4,L4的长度应在电力分布式光纤温度传感器设计时预期的最高空间分辨率的2倍上下偏差2%的范围，应以米为单位，可精确到千分位。光纤L4的另一端连接光纤盘L5的一端。光纤盘L12器的另一输出端，如图15中虚线所示。被测光纤L2、L3、L4被放置在恒温箱中，恒温箱中的温度应保持在60.0℃。电力分布式光纤温度传感器测量光纤沿线的温度，测量结果如图16所示，选取温度值在59.0℃~61.℃的温度线段对应的距离l₂、I₃、l₄。计算l₂/L₂,I₃/L₃,l₄/L₄,取其中比值大于0.95的项距离温度应按照图17设置试验环境。电力分布式光纤应变传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜在2km±100m范围，其另一端连接被测光纤L,被测光纤L的长度应在电力分布式光纤应变传感器设计时预期的最高空间分辨率上下偏差2%的范围，应以米为单位，可精确到千分位。被测光纤L的另一端连接光纤盘L2的一端。光纤盘L2中的光纤长度宜在1km±100m范围。对于双端接入类型的分布式光纤应变传感器，光纤盘L2的末端还应连接该分布式光纤应变传感器的另一输出端，如图测光纤的弹性模量计算出被测光纤两端应加载的应力，并换算成砝码的质量。电力分布式光纤应变传感器测量光纤沿线的应变，测量结果如图18所示，选取应变值在970.0μe～1030.0μe的应变线段对应的距离1。计算IL的值，若比值大于0.95,则记长度L为电力分布式光纤应变传感器的最高空间分辨率。若比值小于0.95,应按长度L一半的整数倍增加被测光纤L的长度，按上述方法重复试验。LLL₁应按照图19设置试验环境。电力分布式光纤振动传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度宜在1km±100m范围，其另一端连接压电陶瓷1上缠绕的被测光纤，压电陶瓷1上缠绕的被测光纤的另一端连接光纤L的一端，光纤L的另一端连接压电陶瓷2上缠绕的光纤的一端，压电陶瓷2上缠绕的光纤的另一端连接光纤盘L2的一端。光纤盘L2的长度宜在1km±100m范围。压电陶瓷1上缠绕的被测光纤、压电陶瓷2上缠绕的被测光纤和光纤L的长度应在电力分布式光纤振动传感器设计时预期的最高空间分辨率上下偏差2%的范围，应以米为单位，可精确到千分位。压电陶瓷1和压电陶瓷2上加载的电信号频率应为20.0Hz以模拟光纤振动。电力分布式光纤振动传感器测量光纤沿线的振动频率，获得分布式的振动频率信息，如图20所示。选取振动频率在18.0Hz～22.0Hz范围的振动频率对应的位置信息，获得压电陶瓷1上缠绕的被测光纤和压电陶瓷2上缠绕的被测光纤的振动中心点L₁L频率位置d₁和d₂,并计算出二者之间的距离1。若IVL>1.9,则记L为电力分布式光纤振动传感器的最高空间分辨率，其他情况下，应按预期的最高空间分辨率一半的整数倍增加压电陶瓷1和压电陶瓷2上缠应按照图21设置试验环境。电力分布式光纤线路衰减表征传感器接入光纤盘L1的一L1中的光纤长度应大于25km,光纤盘L1的另一端通过适配器连接光纤盘L2的一端，光纤盘L2中的光纤长度应大于1km。电力分布式光纤线路衰减表征传感器进行测量时应将空间分辨率设置为预期的最高空间分辨率，光纤盘L1和光纤盘L2的光纤连接处应产生端面反射峰，光纤沿线衰减测量结果如图22所示(图中功率为相对功率，单位为dB),记端面反射峰上峰值以下5dB处的两点对应的距离之L0应按照图23设置试验环境。电力点式光纤温度传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度应大于5km,光纤盘L1的另一端连接电力点式光纤温度传感器的敏感元件。恒温箱的温度宜设置件下，得到的信号的峰值功率与信噪比为1时的噪声功率(噪声底)之差记为电力点式光纤温度传感器的动态范围，如图24所示(图中功率为相对功率，单位为dB)。0相对功率应按照图25设置试验环境。电力点式光纤应变传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤在±30μe范围的条件下，得到的信号峰值功率与信噪比为1时的噪声功率(噪声底)之差记为电力点式光纤应变传感器的动态范围，如图24所示。应按照图26设置试验环境。电力点式光纤振动传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤感器的敏感元件应粘贴在振动台的振动平面上。电力点式光纤振动传感器进行测量时，振动台的振动平面的振动频率应设置为20.0Hz。电力点式光纤振动传感器测量该振动频率，在实际值偏差在±2Hz范围的条件下，得到的信号峰值功率与信噪比为1时的噪声功率(噪声底)之差砝码(振动频率：20Hz)对应的距离Le(应以km为单位，可精确到十分位)记为电力分布式光纤温度传感器的测量距离，如图28所示。测量距离Lc与光纤盘L1中光纤与探测波长对应的衰减系数(以dB/km为单位)的乘积记度0应按照图29设置试验环境。电力分布式光纤温度传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光图29中虚线所示。进行测量时，电力分布式光纤应变传感器的脉冲宽度应设为lμs。电力分布式光纤应的距离Le记为电力分布式光纤应变传感器的测量距离(以km为单位，精确到十分位),如图30所示。测量距离Le与光纤盘L1中光纤与探测波长对应的衰减系数(以dB/km为单位)的乘积记为电力O应变应按照图31设置试验环境。电力分布式光纤振动传感器接入光纤盘L1的一端，光纤盘L1中的光纤长度应在该电力分布式光纤振动传感器预期的测量距离L(应以km为单位，可精确到十分位)或L-5km至L范围，其另一端连接压电陶瓷上缠绕的被测光纤。压电陶瓷上缠绕的被测光纤的长度应在15m±1m范围。压电陶瓷模拟产生的振动频率为20.0Hz。进行测量时，电力分布式光纤振动传感器的脉冲宽度应设为100ns。该电力分布式光纤振动传感器测量光纤沿线的振动信息，获得频率数据，如图32所示。若测得的结果显示不加振动部分光纤的振动频率小于2.0Hz且压电陶瓷上缠绕的光纤的振动频率在18.0Hz～22.0Hz范围，则测量有效，该测量距离L₁为有效测量距离。在光纤盘L1后按5km的整数倍增加被测光纤的长度，如图32中虚线框部分所示，重复上述测量步骤，直到测量距离失效为止。记测量距离失效前最长的有效测量距离(L₁与增加的光纤长度之和)为电力分布式光纤振动传感器的测量距离(以km为单位，精确到十分位)。测量距离Le与光纤盘L1中光纤与探测波长对应的衰减系数(以dB/km为单位)的乘积记为电力分布式光纤振动0频率应按照图33设置试验环境。电力分布式光纤线