CN206293209U - 一种光纤复合温度传感智能中压电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光纤复合温度传感智能中压电缆，其特征是以一或两个光纤传感单元，一或三个电缆单元，以及一个光传输单元绞合成缆芯，在电缆单元为三个时，将光纤传感单元设置在中心位置上；在缆芯的外部，由内向外依次设置可能有的包带层、内衬层、铠装层和外护层；本实用新型将光纤传感、光纤通信以及电力传输进行整合，各单元相互独立，实现了电力传输、信号传输和温度监控一体化的功能。本实用新型中采用光栅阵列型传感光纤，其传感点多可达成千上万个，传感距离长，机械强度高，响应速度快，温度测试精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力传输领域中用到的一种光纤复合温度传感智能中压电缆，属于电力传输光纤通信传感技术领域。
背景技术
电力电缆在整个电网运行中承担着举足轻重的作用，其安全运行对整个电网具有特别重要意义。但目前市场上采用的是用于传输电力的常规电缆，不具有对自身安全和运行状态进行感知的功能。电力电缆运行时的电流过载和局部受力等，都可能造成电缆的安全运行隐患，而电力部门也会因为这些原因，须定期检查维护，费力耗财耗时。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种光纤复合温度传感智能中压电缆，将光纤传感、光纤通信以及电力传输进行有机结合，并使电力传输单元、光传输单元相互独立、互不干扰，以达到电力传输、信号传输和温度监控为一体的功能。
本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案：
本实用新型光纤复合温度传感智能中压电缆的结构特点是：以一或两个光纤传感单元，一个或三个电缆单元，以及一个光传输单元绞合成缆芯，在电缆单元为三个时，将光纤传感单元设置在中心位置上；在所述缆芯的外部，由内向外依次设置包带层、内衬层、铠装层和外护层；
所述光纤传感单元是将一根传感光纤置入在金属管中，所述传感光纤为光栅阵列型传感光纤；
所述电缆单元是由电工无氧铜丝绞合成电缆导体，在所述电缆导体的表面由内向外依次为导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，在所述绝缘屏蔽层的表面绕包形成金属屏蔽层；
所述光传输单元是将光纤套入松套管，在所述松套管中以阻水化合物进行填充形成内防水层；以一根非金属加强芯为中心，各松套管围绕非金属加强芯共同绞合成圆形缆芯，所述圆形缆芯的缝隙处填充阻水化合物形成外防水层，在所述圆形缆芯上挤包形成护套。
本实用新型光纤复合温度传感智能中压电缆的结构特点也在于：所述传感光纤是1550nm波长下反射率为0.01％～1％的光栅阵列型传感光纤。
本实用新型光纤复合温度传感智能中压电缆的结构特点也在于：构成电缆导体的电工无氧铜丝的断裂伸长率不小于25％。
本实用新型光纤复合温度传感智能中压电缆的结构特点也在于：所述传输光纤为单模光纤或多模光纤。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
1、背景技术中所指的各类异常大多数可以通过电缆本体运行温度的变化体现出来，利用本实用新型实时监测电缆运行温度会让电力部门随时了解电缆本体的运行状况，及时妥善处理，由“经验管理”转为“科学管理”。
2、本实用新型将光纤温度传感、光纤通信和电力传输的功能进行结合，相关单元的工作相互独立、互不干扰，实现了电力传输、信号传输和本体运行温度实时监控一体化的功能，通过监控电缆的实际温度来判断电缆是否处于正常工作状态或过载、受损状态，保证电缆正常有序的运行，有效降低电网的故障率。
3、本实用新型中采用光栅阵列型传感光纤，其传感点间距小，1条线路上数量可达成千上万个，检测位置精准度高，机械强度高，响应速度快，温度测试精度高，传感距离长。
4、本实用新型中光传输单元中的加强芯为非金属加强芯，避免了金属加强芯在电力传输过程中产生的涡流损耗对电缆的影响。
5、本实用新型中采用光栅阵列型传感光纤，可短时间内检测到电缆外部一定区域内的温度变化，对于该区域的火灾事故可做到及时报警和精准定位，避免事故升级、降低损失。
6、本实用新型中的光纤传感单元与每根电缆单元相邻，可同时检测到每根电缆单元的温度变化，显示温度最高的电缆单元的运行温度。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中光纤传感单元结构示意图；
图3为本实用新型中电缆单元结构示意图；
图4为本实用新型中光传输单元结构示意图。
图中标号：1传感单元，1-1传感光纤，1-2金属管，2电缆单元，2-1导体，2-2导体屏蔽层，2-3绝缘层，2-4绝缘屏蔽层，2-5金属屏蔽层，3光传输单元，3-1光纤，3-2松套管，3-3内防水层，3-4非金属加强芯，3-5外防水层，3-6护套,4缆芯，5包带层，6内衬层，7铠装层，8外护层。
具体实施方式
参见图1，本实施例中光纤复合温度传感智能中压电缆的结构形式是，以一个或两个传感单元1，一个或三个电缆单元2，以及一个光传输单元3绞合成缆芯4，在电缆单元2为三个时，将光纤传感单元1设置在中心位置上；在缆芯4的外部，由内向外依次设置包带层5、内衬层6、铠装层7和外护层8。
如图2所示，传感单元1是将一根传感光纤1-1置入在金属管1-2中，传感光纤1-1为光栅阵列型传感光纤；本实施例中传感光纤1-1是1550nm波长下反射率为0.01％～1％的光栅阵列型传感光纤。
如图3所示，电缆单元2是由电工无氧铜丝绞合成电缆导体2-1，在电缆导体2-1的表面由内向外依次为导体屏蔽层2-2、绝缘层2-3和绝缘屏蔽层2-4，在绝缘屏蔽层2-4的表面绕包形成金属屏蔽层2-5。
如图4所示，光传输单元3是将光纤3-1套入松套管3-2，在松套管3-2中以阻水化合物进行填充形成内防水层3-3；以一根非金属加强芯3-4为中心，各松套管3-2围绕非金属加强芯3-4共同绞合成圆形缆芯，圆形缆芯的缝隙处填充阻水化合物形成外防水层3-5，在圆形缆芯上挤包形成护套3-6。
具体实施例中，构成电缆导体2-1的电工无氧铜丝的断裂伸长率不小于25％；传输光纤3-1为单模光纤或多模光纤。
本实施例中光纤传感单元按如下步骤制作：
步骤1、在光纤拉丝过程中在线采用紫外激光照射光纤将光栅写入纤芯，然后进行光纤涂覆固化制成结构完整的传感光纤，使传感光纤及光纤传感单元具有良好的机械强度和一致的传感特性。
步骤2、采用有缝金属管焊接工艺将传感光纤嵌入在金属管中，为确保传感光纤优良的传感特性，成缆过程中使传感光纤在稳定的张力条件下嵌入金属管。
本实施例中电缆单元按如下步骤制作：
步骤1、采用电工无氧铜丝绞合成电缆导体，设置绞合节径比为11-20
步骤2、将电缆导体在三层共挤挤出设备上完成导体屏蔽层，绝缘层和绝缘屏蔽层的挤出和冷却成型，并在绝缘屏蔽层的外表面绕包金属带形成金属屏蔽层。
本实施例中光传输单元按如下步骤制作：
步骤1、将着色的光纤以主动放线的方式放入松套管中，在松套管中填充阻水化合物形成内防水层，光纤的放纤张力设置为50-120g。
步骤2、以非金属加强芯为中心，将松套管与加强芯共同绞合成圆形缆芯，并填充阻水化合物形成外防水层，在圆形缆芯外表挤包形成聚乙烯护套。
Claims (4)
1.一种光纤复合温度传感智能中压电缆，其特征是：以一或两个光纤传感单元(1)，一个或三个电缆单元(2)，以及一个光传输单元(3)绞合成缆芯(4)，在电缆单元(2)为三个时，将光纤传感单元(1)设置在中心位置上；在所述缆芯(4)的外部，由内向外依次设置包带层(5)、内衬层(6)、铠装层(7)和外护层(8)；
所述光纤传感单元(1)是将一根传感光纤(1-1)置入在金属管(1-2)中，所述传感光纤(1-1)为光栅阵列型传感光纤；
所述电缆单元(2)是由电工无氧铜丝绞合成电缆导体(2-1)，在所述电缆导体(2-1)的表面由内向外依次为导体屏蔽层(2-2)、绝缘层(2-3)和绝缘屏蔽层(2-4)，在所述绝缘屏蔽层(2-4)的表面绕包形成金属屏蔽层(2-5)；
所述光传输单元(3)是将光纤(3-1)套入松套管(3-2)，在所述松套管(3-2)中以阻水化合物进行填充形成内防水层(3-3)；以一根非金属加强芯(3-4)为中心，各松套管(3-2)围绕非金属加强芯(3-4)共同绞合成圆形缆芯，所述圆形缆芯的缝隙处填充阻水化合物形成外防水层(3-5)，在所述圆形缆芯上挤包形成护套(3-6)。
2.根据权利要求1所述的光纤复合温度传感智能中压电缆，其特征是：所述传感光纤(1-1)是1550nm波长下反射率为0.01％～1％的光栅阵列型传感光纤。
3.根据权利要求1所述的光纤复合温度传感智能中压电缆，其特征是：构成电缆导体(2-1)的电工无氧铜丝的断裂伸长率不小于25％。
4.根据权利要求1所述的光纤复合温度传感智能中压电缆，其特征是：所述传输光纤(3-1)为单模光纤或多模光纤。
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2016
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