CN104183326A - 一种柔性绝缘自测温电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性绝缘自测温电缆，其特征在于，包括四根导电线芯，在所述四根导电线芯外依次包覆有隔热衬层、金属护套和非金属护套，在所述四根导电线芯和隔热衬层之间填充有氧化镁绝缘填充物；所述导电线芯中心为铜导体，在所述铜导体外依次包覆有绝缘层和保护层；还包括有不锈钢光单元，所述不锈钢光单元沿着所述导电线芯延伸，至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤。本发明的有益效果是：由高导电率的纯铜作导体导电率高；采用氧化镁矿物作绝缘材质，其绝缘、防火性高；可以实时测温。

Description

一种柔性绝缘自测温电缆

技术领域

 本发明涉及电线电缆领域，尤其涉及一种柔性绝缘自测温电缆。

背景技术

 随着我国经济建设的不断发展，电力需求的不断增长，电缆作为电能传输的载体的需求量也越来越大。但是现有的电缆，比如常用的有机电缆（塑料电缆），其绝缘性能存在缺陷，比如塑料绝缘层容易老化、不耐高温、容易***等缺陷；常用的钢芯铝绞线，其电气性能、导电性能不好。

此外，现有光电复合缆，具有光纤通信功能和电力传输功能，可以实现各种控制信号、网络信号以及电力的传输，适应电信网、广电网、互联网、电力网多网融合的使用需要。但是，这种光电复合缆在运行中温升情况无法监测，容易发生因电力导线负载增加引起升温导致整个电缆损坏的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中电缆的上述缺陷，提供一种柔性绝缘自测温电缆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性绝缘自测温电缆，其特征在于，包括四根导电线芯，在所述四根导电线芯外依次包覆有隔热衬层、金属护套和非金属护套，在所述四根导电线芯和隔热衬层之间填充有氧化镁绝缘填充物；所述导电线芯中心为铜导体，在所述铜导体外依次包覆有绝缘层和保护层；还包括有不锈钢光单元，所述不锈钢光单元容纳在所述氧化镁绝缘填充物中；所述的不锈钢光单元为由若干条光纤置于一个不锈钢保护管内组成，不锈钢保护管采用松套结构，不锈钢保护管空隙内连续填充阻水物，不锈钢保护管外包覆一层铜层；所述不锈钢光单元沿着所述导电线芯延伸，至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤；光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

进一步地，所述金属护套是无缝铜管。

进一步地，所述非金属护套是塑料保护层。

本发明的有益效果是：由高导电率的铜作导体，使得本发明的电缆导电率高；采用不燃烧、耐高温（2800℃）的氧化镁作绝缘材质，其绝缘、防火性能要高于普通的橡胶或塑料绝缘层；在最外边的非金属护套，即塑料外护层，有良好的防腐特性；采用无缝铜管作金属护套，有良好的弯曲性和柔性。

实际生产中如使用本发明的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本发明的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据所述电缆测量到线路温度来直接确定线路的实际承载状况。 

本发明对加强电缆在线监测、掌握温度变化、提高电缆传输容量、降低线损、提高电网运行安全、增加通信备份、解决全方位通信方案等等方面都显示出具大的经济效益和社会效益，尤其在当下国家全力建设环保型、经济型社会的主潮流中更加显示出强大的现实意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为本发明不锈钢光单元的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种柔性绝缘自测温电缆，包括四根导电线芯，在所述四根导电线芯外依次包覆有隔热衬层5、金属护套6和非金属护套7，在所述四根导电线芯和隔热衬层5之间填充有氧化镁绝缘填充物4；所述导电线芯中心为铜导体1，在所述铜导体1外依次包覆有绝缘层2和保护层3；还包括有不锈钢光单元8，所述不锈钢光单元8容纳在所述氧化镁绝缘填充物4中。

如图2所示，不锈钢光单元8为由若干条光纤12置于一个不锈钢保护管9内组成，不锈钢保护管9采用松套结构，对光纤12起机械缓冲、防止金属线的侧向压力并起隔热保护作用；不锈钢保护管9空隙内连续填充合适的阻水物11，阻水物11能有效防止潮气或水份渗进光单元，不损害光纤12传输特性和使用寿命；不锈钢保护管9外包覆一层铜层10，有效防止不同材料形成的电位腐蚀。所述不锈钢光单元8沿着所述导电线芯延伸，至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤；光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

本发明采用直接在光纤上制作刻录光栅的方法进行测温导体制造。用光纤刻录成的光栅光纤是利用光纤材料的光敏性，通过特殊的加工方式，使纤芯内形成空间相位光栅，局部形成一个窄带的反射镜面，对特定波长的光形成反射。当光纤的温度发生变化时，光栅的周围会随着光纤的热胀冷缩发生变化，该变化会改变反射波长，通过测量反射光的波长变化，便可测量出光栅所处位置的光纤感应温度。同样，通过测量反射光的延迟，可得知光栅的位置。这就是利用光栅光纤测温的原理。 

直接刻光栅的方式不产生附加损耗，不会影响测量距离，这种制作方式要好于熔接的制作方式。通过光纤刻录成的光栅光纤测温方式由于是特制有针对性的光纤，反射信号强，因此对设备的发射功率和接收灵敏度要求都低于拉曼反射测温方式，且设备的稳定性好。同时带来的好处是测量距离远，测量距离可以在100km以上，测量精度在±2℃以内。 

这些光纤中的至少一根光纤上进行刻写光栅，在设定的位置进行刻写光栅，通过发射光信号测量不同位置光栅的感应温度。这就是实现了利用光栅光纤测温。本发明不需要测量整条线路的连续温度分布，可以选用每300～500米一个测量点，或在弧垂最低点加大分布光栅点，选用光栅光纤的测温方式监控线路温度变化，可随时通过掌握的温度调整输传容量。优选地，可选择300米、400米、500米作为相邻测温点的间隔距离。

根据本发明的一个具体实施例，不锈钢光单元内部穿有24根光纤，在这24根光纤中的8根光纤上进行刻写光栅。在这8根光纤中的每根上都刻录15个光栅，即每根上共15个测温点。在该实施例中，使用 24根光纤中的16根光纤进行通讯，利用24根光纤中的8根刻录有光栅的光纤进行测温。实践证明，该方法能够达到较好的效果。 

实际生产中如使用本发明的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本发明的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据测量到底线路温度来直接确定线路的实际承载状况。

Claims (3)

1.一种柔性绝缘自测温电缆，其特征在于，包括四根导电线芯，在所述四根导电线芯外依次包覆有隔热衬层、金属护套和非金属护套，在所述四根导电线芯和隔热衬层之间填充有氧化镁绝缘填充物；所述导电线芯中心为铜导体，在所述铜导体外依次包覆有绝缘层和保护层；还包括有不锈钢光单元，所述不锈钢光单元容纳在所述氧化镁绝缘填充物中；所述的不锈钢光单元为由若干条光纤置于一个不锈钢保护管内组成，不锈钢保护管采用松套结构，不锈钢保护管空隙内连续填充阻水物，不锈钢保护管外包覆一层铜层；所述不锈钢光单元沿着所述导电线芯延伸，至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤；光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

2. 如权利要求1所述的柔性绝缘自测温电缆，其特征在于，所述金属护套是无缝铜管。

3.如权利要求1或2所述的柔性绝缘自测温电缆，其特征在于，所述非金属护套是塑料保护层。