專利名稱：光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光纜配置系統(tǒng)，特別是涉及一種風電場控制系統(tǒng)用的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)。
背景技術：
自工業(yè)領域進入自動化時代以來，信息傳輸與控制系統(tǒng)遍布各個領域，風電項目依然如此，自風電項目進入大規(guī)模運用開始，風機間的控制系統(tǒng)便是風電場安全運行的重要組成部分，而光纖作為系統(tǒng)中的重要傳輸介質(zhì)，它的敷設及分配直接影響著控制系統(tǒng)的可靠性及施工進度。傳統(tǒng)的風電場只對風機內(nèi)部的變頻器，齒輪箱的監(jiān)控信息進行傳輸，傳輸?shù)哪Ｊ讲捎蔑L機控制器+工業(yè)以太網(wǎng)交換機+光纖網(wǎng)絡實現(xiàn)風電場的風機控制系統(tǒng)信息傳輸及控制。但隨著自動化技術及智能要求的提高，風電場的監(jiān)控范圍和監(jiān)控要求越來越全面，從遠程監(jiān)控到遠程控制，從風機變頻器監(jiān)控、齒輪箱監(jiān)控，到現(xiàn)在對箱變(箱式變電站)系統(tǒng)的監(jiān)控。風電場控制系統(tǒng)的發(fā)展，對傳輸系統(tǒng)提出了更高的要求，光纖資源分配也有了新的變化，容量有了高的需求。目前風機間架空線路控制光纜采用ADSS光纜(All Dielectric self-supportingfiber Optic，全介質(zhì)自承式光纜)，直埋線路控制光纜采用鎧裝直埋光纜。在架空光纜設計中，光纜通常先進入風機(稱主干光纜)，可以ADSS光纜直接進風機， 也可以在終端塔通過接頭盒更換為引入光纜或鎧裝直埋光纜進入風機，如需要箱變監(jiān)控系統(tǒng)，通常由風機再敷設一根光纜至箱變監(jiān)控系統(tǒng)(稱支線光纜)。箱變控制系統(tǒng)與風機控制系統(tǒng)光纜分配在風機內(nèi)光纖配線裝置處實施，具體模型見圖一，其中，主干架空光纜為1，風機終端塔接頭盒為2，主干直埋光纜為3，風機內(nèi)光纖配線裝置為4，支線光纜為5，箱變內(nèi)光纖配線裝置為6。直埋線路光纜最后IOOm的實施方案為光纜隨電纜隧道敷設至風機內(nèi)光纖配線裝置處，箱變監(jiān)控系統(tǒng)再敷設一根光纜由風機至箱變監(jiān)控系統(tǒng)，在風機內(nèi)光纖配線裝置進行跳接。具體模型見圖二，其中，主干直埋光纜為3，風機內(nèi)光纖配線裝置為4，支線光纜為5， 相變內(nèi)光纖配線裝置為6?，F(xiàn)有技術存在以下缺點(1)風機間控制光纜隨輸電線路(或電纜)同路徑敷設，最后IOOm基本同溝敷設， 由于風機基礎環(huán)為一次澆筑，出口方向一定，并且各專業(yè)預留管已經(jīng)在設計中預留，控制系統(tǒng)一般分配專用管，專用管由風機基礎環(huán)出口至箱變?nèi)肟?，所有風機出口纜線均經(jīng)箱變，再由外部電氣纜溝敷設至其他風機方向，由于終端塔與其他方向風機過來的主干線光纜為2 至3根，光纜直接敷設至風機塔筒內(nèi)，箱變監(jiān)控系統(tǒng)使用光纜需要在風機塔筒內(nèi)光纖配線裝置二次分配，可以采用兩種方式方式一，為每個方向光纜中箱變監(jiān)控用光纖各配置一根支線光纜至箱變。具體模型見圖三，其中主干線光纜3進入風機內(nèi)光纖配線裝置4之后分為多條支線光纜5，然后連接至箱變內(nèi)光纖配線裝置6。方式二，為箱變監(jiān)控系統(tǒng)從風機至箱變配置一根支線光纜，各方向主干線光纜中箱變監(jiān)控系統(tǒng)用光纖與這根支線熔接，具體模型見圖四，其中主干線光纜3進入風機內(nèi)光纖配線裝置4之后僅由一條支線光纜5連接至箱變內(nèi)光纖配線裝置6。方式一造成風機至箱變之間的預留管內(nèi)需要放置2 3根主干線光纜，及2 3根支線光纜，需要增加風機至箱變間預埋管數(shù)量或增加預埋管管徑。方式二，風機至箱變之間的預留管內(nèi)需要放置3 4根光纜，但箱變控制系統(tǒng)光纜在設計時需要根據(jù)情況對芯數(shù)進行配置，訂貨及施工要求嚴格，并且實施時，在配線柜為箱變控制系統(tǒng)分配接口，敷設一根光纜至箱變，經(jīng)過兩次熔接，箱變控制系統(tǒng)需要設計施工人員對風機塔筒內(nèi)分配來的光纜進行色譜標識及映射，確定方向，設計難度大，錯誤率高。以上兩種方式均造成對工程實施成本與材料成本的增加。(2)架空光纜經(jīng)終端桿如果換直埋光纜敷設，再經(jīng)風機內(nèi)二次熔接，熔接點也是損耗點，隱性故障點，由于風場內(nèi)通信網(wǎng)絡為跳接環(huán)網(wǎng)，即每臺風機的設備是與隔一臺風機作為下一個設備連接點的，故每臺風機內(nèi)有一個熔接點，兩個活接頭，即意味著每兩臺設備之間有四個熔接點8，8個活接頭7，光纖信號損耗很大。具體示意見圖五。總之，現(xiàn)有的風電場控制系統(tǒng)的光纜配置系統(tǒng)復雜度高、成本高、光纖信號損耗大，亟需改進。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的在于優(yōu)化、改進風電場控制系統(tǒng)的光纜配置系統(tǒng)。本實用新型提供了一種光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括主干線光纜、箱變內(nèi)光纖配線裝置、支線光纜、風機內(nèi)接頭盒，其特征在于主干線光纜進入箱變內(nèi)光纖配線裝置后光纖分配為支線光纜，支線光纜連接風機內(nèi)接頭盒。其中，主干線光纜是主干線架空光纜或主干線直埋光纜。其中，主干線架空光纜在風機終端塔不采用接頭盒，直接在風機終端塔由緊固件固定，引下后直接穿水煤氣管或高強度PVC管進行保護而直埋敷設至箱變以連接箱變內(nèi)光纖配線裝置。其中，主干線架空光纜在風機終端塔距地面ail開始穿管保護，保護管在地面轉(zhuǎn)角時，角度呈120度。其中，主干線光纜光纖芯數(shù)等于支線光纜光纖芯數(shù)m與箱變監(jiān)控所需光纜芯數(shù)η 之和。其中，主干線光纜中的m芯光纖經(jīng)與支線光纜再次熔接后穿保護管敷設至風機內(nèi)接頭盒。其中，在風機內(nèi)接頭盒處，支線m芯光纜色譜與主干線光纜m芯光纖色譜保持一致。其中，箱變內(nèi)配置3X (m+n)容量的光纖配線裝置，風機內(nèi)配置3Xm容量的光纖配
線裝置。依照本實用新型制造的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，減少熔接部分，降低了損耗點與隱性故障點的數(shù)量，減少風機至箱變間的通信預埋管的光纜敷設量，且無需施工設計人員對色譜映射特殊處理，此外由于風機的控制系統(tǒng)與箱變的控制系統(tǒng)，光纜路由一致，故本設計箱變監(jiān)控系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡與風機控制系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡可以一同設計，減少兩個系統(tǒng)重復設計
的工作量。[0019] 本實用新型所述目的，以及在此未列出的其他目的，在本申請獨立權利要求的范圍內(nèi)得以滿足。本實用新型的實施例限定在獨立權利要求中，具體特征限定在其從屬權利要求中。

[0020]以下參照附圖來詳細說明本實用新型的技術方案，其中[0021]圖1為現(xiàn)有技術的風機間架空線路最后IOOm光纜實施方案；[0022]圖2為現(xiàn)有技術的風機間直埋線路最后IOOm光纜實施方案；[0023]圖3為風機塔筒內(nèi)光纖配線裝置二次分配的第一方式模型；[0024]圖4為風機塔筒內(nèi)光纖配線裝置二次分配的第二方式模型；[0025]圖5為現(xiàn)有技術的風機間光纜熔接及活接頭示意圖；[0026]圖6為本實用新型的風機間架空線路最后IOOm光纜實施方案；[0027]圖7為本實用新型的風機間直埋線路最后IOOm光纜實施方案；以及[0028]圖8為為本實用新型的風機間控制光纜光纖配置模型。[0029]附圖標記[0030]1主干架空光纜[0031]2風機終端塔接頭盒[0032]3主干直埋光纜[0033]4風機內(nèi)光纖配線裝置[0034]5支線光纜[0035]6箱變內(nèi)光纖配線裝置[0036]7活接頭[0037]8熔接點[0038]9箱變監(jiān)控設備[0039]10風機監(jiān)控設備
具體實施方式
以下參照附圖并結合示意性的實施例來詳細說明本實用新型技術方案的特征及其技術效果，公開了風電場控制系統(tǒng)的光纜配置優(yōu)化系統(tǒng)。需要指出的是，類似的附圖標記表示類似的結構，本申請中所用的術語“第一”、“第二”、“上”、“下”等等可用于修飾各種結構。這些修飾除非特別說明并非暗示所修飾結構的空間、次序或?qū)蛹夑P系。以下參照附圖6至8來詳細說明本實用新型的風電場控制系統(tǒng)的光纜配置優(yōu)化系統(tǒng)。光纜配置優(yōu)化系統(tǒng)包括主干線光纜、箱變內(nèi)光纖配線裝置、支線光纜、風機內(nèi)接頭盒，其中主干線光纜進入箱變內(nèi)光纖配線裝置后光纖分配為支線光纜，支線光纜連接風機內(nèi)接頭盒。主干線光纜可以是如圖6所示的主干線架空光纜，也可以是如圖7所示的主干線直埋光纜，區(qū)別在于架空方式中主干線之間通過風機終端塔而互連，直埋方式中主干線直接互連。對于架空光纜或直埋光纜，光纜在進入箱變前，均不進行換纜。架空光纜在終端桿(塔)不采用接頭盒，直接在終端桿(塔)由緊固件固定，引下后直接穿水煤氣管或高強度pvc管進行保護直埋敷設至箱變。引下時，光纜在終端塔距地面an開始穿管保護，保護管在地面轉(zhuǎn)角時，角度呈120度。主干光纜采用n+m芯光纜(η為箱變監(jiān)控所需光纜芯數(shù)，m 為風機監(jiān)控所需光纜芯數(shù))。如此減少一個熔接部分，降低了損耗點的數(shù)量，原有兩臺設備間熔接點數(shù)量由12個熔接點減少到8個，減少了 33%的損耗點與隱性故障點。主干光纜進入箱變后將光纜熔接至配線裝置，其中η芯光纖為箱變監(jiān)控系統(tǒng)使用，其余m芯光纖經(jīng)與風機方向光纜(m芯)(支線光纜)再次熔接后穿保護管敷設至風機內(nèi)接頭盒，在風機內(nèi)光纖配線裝置處，支線m芯光纜色譜與主干線光纜m芯光纖色譜保持一致。具體的光纜光纖配線圖如圖8所示光纜技術協(xié)議簽訂時，對主干線的光纜(n+m 芯)與風機支線光纜(m芯)的色譜進行配合，工程實施兩端接線時，同色譜光纜對接，保證風機控制系統(tǒng)光纜光纖的專用獨立性，剩余的η條光纖也即尾纖連接至箱變監(jiān)控設備。箱變內(nèi)配置3X(m+n)容量的光纖配線裝置，風機內(nèi)配置3Xm容量的光纖配線裝置，以完成系統(tǒng)內(nèi)跳纖等較復雜的配線工作。其中，由箱變內(nèi)光纖配線裝置分出的n+m條光纖可以分為兩大組，分別為η條尾纖以及m條支線光纜光纖，因此風機與箱變之間的光纜數(shù)量減少為2 根，與傳統(tǒng)方案相比有了很大改進。此外，風電場光纜無需施工設計人員對色譜映射特殊處理，施工時只需根據(jù)色譜配線即可，光纜方向與配置與外部光纜一致。并且光纜芯數(shù)只需要配置2種芯數(shù)的光纜，比傳統(tǒng)方案中至少3種有所優(yōu)化?？傊?，依照本實用新型制造的風電場控制系統(tǒng)光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，具有以下優(yōu)
(1)架空光纜在地埋敷設時對光纜不進行更換，而是做技術性處理，使架空光纜實現(xiàn)地埋敷設，減少一個熔接部分，降低了損耗點的數(shù)量，原有兩臺設備間熔接點數(shù)量由12 個熔接點減少到8個，減少了 33%的損耗點與隱性故障點。( 光纜配置發(fā)生關鍵點在箱變，風機內(nèi)作為終端配置端。減少風機至箱變間的通信預埋管的光纜敷設量，優(yōu)化后，風機至箱變間的光纜數(shù)量為2 3根，與傳統(tǒng)方案的3 6根有了大的改變。(3)配置后，風電場光纜無需施工設計人員對色譜映射特殊處理，施工時只需根據(jù)色譜配線即可，光纜方向與配置與外部光纜一致。并且光纜芯數(shù)只需要配置2種芯數(shù)的光纜，比傳統(tǒng)方案中至少3種有所優(yōu)化。(4)由于風機的控制系統(tǒng)與箱變的控制系統(tǒng)，光纜路由一致，故本設計箱變監(jiān)控系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡與風機控制系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡可以一同設計，減少兩個系統(tǒng)重復設計的工作量。盡管已參照一個或多個示例性實施例說明本實用新型，本領域技術人員可以知曉無需脫離本實用新型范圍而對系統(tǒng)結構做出各種合適的改變和等價方式。此外，由所公開的教導可做出許多可能適于特定情形或材料的修改而不脫離本實用新型范圍。因此，本實用新型的目的不在于限定在作為用于實現(xiàn)本實用新型的最佳實施方式而公開的特定實施例，而所公開的系統(tǒng)結構及其制造方法將包括落入本實用新型范圍內(nèi)的所有實施例。
權利要求1.一種光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括主干線光纜、箱變內(nèi)光纖配線裝置、支線光纜、風機內(nèi)接頭盒，其特征在于主干線光纜進入箱變內(nèi)光纖配線裝置后光纖分配為支線光纜，支線光纜連接風機內(nèi)接頭盒。
2.如權利要求1的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，主干線光纜是主干線架空光纜或主干線直埋光纜。
3.如權利要求2的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，主干線架空光纜在風機終端塔直接由緊固件固定，引下后直接穿水煤氣管或高強度PVC管進行保護而直埋敷設至箱變以連接箱變內(nèi)光纖配線裝置。
4.如權利要求3的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，主干線架空光纜在風機終端塔距地面ail 開始穿管保護，保護管在地面轉(zhuǎn)角時，角度呈120度。
5.如權利要求1的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，主干線光纜光纖芯數(shù)等于支線光纜光纖芯數(shù)m與箱變監(jiān)控所需光纜芯數(shù)η之和。
6.如權利要求5的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，主干線光纜中的m芯光纖經(jīng)與支線光纜再次熔接后穿保護管敷設至風機內(nèi)接頭盒。
7.如權利要求5的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，在風機內(nèi)接頭盒處，支線m芯光纜色譜與主干線光纜m芯光纖色譜保持一致。
8.如權利要求5的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，其中，箱變內(nèi)配置3X(m+n)容量的光纖配線裝置，風機內(nèi)配置3Xm容量的光纖配線裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括主干線光纜、箱變內(nèi)光纖配線裝置、支線光纜、風機內(nèi)接頭盒，主干線光纜進入箱變內(nèi)光纖配線裝置后光纖分配為支線光纜，支線光纜連接風機內(nèi)接頭盒。依照本實用新型制造的光纜優(yōu)化配置系統(tǒng)，減少熔接部分，降低了損耗點與隱性故障點的數(shù)量，減少風機至箱變間的通信預埋管的光纜敷設量，且無需施工設計人員對色譜映射特殊處理，此外由于風機的控制系統(tǒng)與箱變的控制系統(tǒng)，光纜路由一致，故本設計箱變監(jiān)控系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡與風機控制系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡可以一同設計，減少兩個系統(tǒng)重復設計的工作量。
文檔編號G02B6/44GK202102157SQ20112022657
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者崔子倜, 崔崇智, 朱曉庚, 金翠, 錢鐵軍 申請人:內(nèi)蒙古電力勘測設計院