CN209232442U - 一种绝缘线芯及配电网用智能电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于制作配电网用智能电缆的绝缘线芯，包括光纤传感器单元、绞合导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层，光纤传感器单元沿绞合导体的长度方向植入绞合导体内，导体屏蔽层包裹住绞合导体，绝缘层包裹住导体屏蔽层，绝缘屏蔽层包裹住绝缘层，金属屏蔽层包裹住绝缘屏蔽层。本实用新型还公开了一种配电网用智能电缆。本实用新型提供的绝缘线芯和配电网用智能电缆，可以实现对配电电缆的智能检测，实现对配电电缆的管理，提高配电电缆的可靠性。

Description

一种绝缘线芯及配电网用智能电缆

技术领域

本实用新型涉及电气设备中的电缆技术领域，尤其涉及一种绝缘线芯，以及使用该绝缘线芯制作的配电网用智能电缆。

背景技术

近些年来，随着我国经济发展的推进，国家加快了配电网的建设，与此同时配电网电缆需求越来越大。如何充分、合理发挥电缆传输能力，如何对电缆运行状态进行准确的监测成为城市电网安全运行的重要课题。电缆载流量的给定是基于IEC60287标准计算而来，与实际运行情况有很大差别，电缆载流过高，运行温度超过允许值，会加速绝缘老化，影响电缆寿命，电缆载流过低，将造成资源浪费。同时我国配电网电缆运行时间短，没有任何完整的运行经验，只能根据国外的经验和每年的线路检测来确认电缆是否存在安全隐患，检测过程繁琐，周期又长。一旦出现故障，对国民经济会造成很大的损失。

10kV配电网在电气连接上是采用放射式供电，两回10kV出线的中间的联络开关AH6是严禁合闸的。当其中一路10kV电缆出线故障转负荷时，只能是派人员先到现场核实确认后，才能通知调度合联络开关实现转负荷，复电时间由人员到现场的巡查时间决定，这种运行方式决定了供电的可靠性难以提高。

实用新型内容

针对现有技术在电网建设中所遇到的对电缆不能很好地实施检测，电路可靠性差的问题，本实用新型实施例提供一种绝缘线芯，以及使用该绝缘线芯制成的配电网用智能电缆，可以实现对配电电缆的智能检测，实现对配电电缆的管理，提高配电电缆的可靠性。

本实用新型实施例提供的一种绝缘线芯，包括光纤传感器单元、绞合导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层，光纤传感器单元沿绞合导体的长度方向植入绞合导体内，导体屏蔽层包裹住绞合导体，绝缘层包裹住导体屏蔽层，绝缘屏蔽层包裹住绝缘层，金属屏蔽层包裹住绝缘屏蔽层。

本实用新型实施例还提供一种使用上述绝缘线芯制成的配电网用智能电缆，包括至少两根并排设置的绝缘线芯，还包括成缆填充层，包带层和隔离套，包带层包裹住至少两根绝缘线芯，成缆填充层填充在包带层内绝缘线芯之间的间隙，隔离套包裹住包带层。

本实用新型实施例提供的配电网用智能电缆，作为配电网络的电缆，布设在配电网络上，作为输送电能的电缆。本实用新型提供的配电网用智能电缆，在做电缆接头时将光纤传感器单元的光缆与绞合导体一并熔接，封装在接头内部，可保证光缆的全线贯通，光纤传感器单元从终端引出接入智能测控***。在工作过程中，光纤传感器单元由于植入到了绞合导体内部，可以达到分布式测控功能，可以实时直接、准确、可靠监测绞合导体内各处的温度，包括胶合导体的全程温度、平均温度、最高温度等，并将检测到的配电网用智能电缆各处的温度信息、电流信息和位置信息传送到智能测控***，由智能测控***进行分析，实现线路动态增容，节约能耗。同时通过在智能测控***上运行数据收集和专家知识***预测，可判别潜伏性故障，实现故障准确定位。

优选地，光纤传感器单元为柔性特种光纤，可以为柔性特种单模光纤或者柔性特种多模光纤。

优选地，绞合导体为绞合的圆形导体。

优选地，配电网用智能电缆中包括三根并排设置的绝缘线芯。

优选地，包括通信光缆单元，通信光缆单元设置在包带层内并与绝缘线芯并排设置。

优选地，还包括金属铠装层，金属铠装层包裹住隔离套。

优选地，还包括外护套，外护套包裹住金属铠装层。

优选地，通信光缆单元设置在所有绝缘线芯的一侧或者设置在所有绝缘线芯的中间。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中绝缘线芯截面结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中配电网用智能电缆截面结构示意图。

附图中：100、绝缘线芯；110、光纤传感器单元；120、绞合导体；130、导体屏蔽层；140、绝缘层；150、绝缘屏蔽层；160、金属屏蔽层；210、成缆填充层；220、包带层；230、隔离套；240、通信光缆单元；250、金属铠装层； 260、外护套。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1：

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种绝缘线芯100，包括光纤传感器单元110、绞合导体120、导体屏蔽层130、绝缘层140、绝缘屏蔽层150和金属屏蔽层160，光纤传感器单元110沿绞合导体120的长度方向植入绞合导体120内，导体屏蔽层130包裹住绞合导体120，绝缘层140包裹住导体屏蔽层130，绝缘屏蔽层150包裹住绝缘层140，金属屏蔽层160包裹住绝缘屏蔽层150。

其中，光纤传感器单元110为柔性特种光纤，包括柔性特种单模光纤或者柔性特种多模光纤，采用柔性光纤，可以方便将光纤传感器单元110植入绞合导体120内。沿绞合导体120布设的光纤传感器单元110，可以分布式在线监控整条成缆胶合导体的温度。绞合导体120是实现电缆导电的主要结构，也是电缆在导电过程中的主要发热部分，胶合导体的温度决定了整条电缆的温度，因此，将光纤传感器单元110植入绞合导体120中，可以最直接检测到电缆的温度。一种优选实施方式中，光纤传感器单元110采用布里渊光时域反射技术(BOTDR) 进行传感***设计，BOTDR分布式光纤传感器使用了布里渊散射光探测技术及先进的OTDR技术进行空间定位。使得本实用新型实施例提供的绝缘线芯100 不仅可以检测到绞合导体120的温度，还可以实现对绝缘线芯100实现空间定位，并获取定位信息。

其中，绞合导体120为由金属导体绞合的圆形导体。本实用新型实施例提供的绞合导体120，优选使用铜线或者铝线绞合合成。光纤传感器单元110布设在相互绞合的铜线或者铝线之间的任意任意位置，本实用新型实施例对其位置不做限定，只要沿绞合导体长度方向任意设置光纤传感器单元110，均可以实现本实用新型的目的。

其中，导体屏蔽层130采用半导电屏蔽料，起到均匀电场的作用，从而实现对绞合导体120的屏蔽作用。绝缘层140可采用交联聚乙烯绝缘材料，实现绞合导体120与外部物体的绝缘作用。绝缘屏蔽层150采用半导电屏蔽料，通过均匀电场，起到屏蔽外部环境对绞合导体120产生干扰的作用。金属屏蔽层160 可以起到金属屏蔽作用及电缆短路时接地保护作用。

本实用新型实施例还提供一种使用上述绝缘线芯100制成的配电网用智能电缆，包括至少两根并排设置的绝缘线芯100，还包括成缆填充层210，包带层220和隔离套230，包带层220包裹住至少两根绝缘线芯100，成缆填充层210 填充在包带层220内绝缘线芯100之间的间隙，隔离套230包裹住包带层220。

一种优选的实施方式中，配电网用智能电缆中包括三根并排设置的绝缘线芯100。使用三根绝缘线芯100制成的配电网用智能电缆，可满足三相电路电能的输送。每一根绝缘线芯100中都植入了光纤传感器单元110，可以分别检测每一路绝缘线芯100的温度信息，并综合三路成缆的温度信息，可获取整根配电网用智能电缆的全程温度、平均温度和最高温度，提供给智能检测***对配电网用智能电缆性能和故障的分析数据。从而实现对配电网络的动态测控和局部网差动保护，解决了电缆的故障定位与导航、运行管理及检修管理、动态增容、运行状态评估、风险预警等内容，从而提升运行管理维护的效率，有效地保证用户供电可靠性。成缆填充层210用于填充绝缘线芯100的间隙，使用缆芯圆整，采用PP绳。包带层220实现成缆后扎紧缆芯，采用PP带或无纺布等非金属带材。隔离套230采用聚氯乙烯护套料或聚乙烯护套料，起到隔离和保护作用。

本实用新型实施例提供的配电网用智能电缆优选实施方式中，还设置有通信光缆单元240，本实用新型实施例采用的通信光缆单元240采用多芯通信光缆，用于传递***信号。通信光缆单元240设置在包带层220内并与绝缘线芯100 并排设置。可以设置成在侧边，即在所有绝缘线芯100的一侧，这种设置方法利用对通信光缆单元240的布设，另一种实施方式中，通信光缆单元240设置在所有绝缘线芯100之间，这种设置可以实现对通信光缆单元240的保护。通过设置通信光缆单元240，在架设电缆的同时也实现了通信线路的架设，实现了电力与通信的融合。

进一步地，还包括金属铠装层250，金属铠装层250包裹住隔离套230。金属铠装层250采用钢带或钢丝等，可以防止配电网用智能电缆压伤和拉伤，保护配电网用智能电缆不容易机械损伤，同时还可用接保护。

优选地，还包括外护套260，外护套260包裹住金属铠装层250。外护套260 用于保护配电网用智能电缆不被外部环境产生产损伤，如防水、防磨蚀、防蚁等作用，同时还有绝缘保护作用。

本实用新型实施例提供的配电网用智能电缆，作为配电网络的电缆，布设在配电网络上，作为输送电能的电缆。本实用新型提供的配电网用智能电缆，在做电缆接头时将光纤传感器单元110的光缆与绞合导体120一并熔接，封装在接头内部，可保证光缆的全线贯通，光纤传感器单元110从终端引出接入智能测控***。在工作过程中，光纤传感器单元110由于植入到了绞合导体120内部，可以达到分布式测控功能，可以实时直接、准确、可靠监测绞合导体120 内各处的温度，并将检测到的配电网用智能电缆各处的温度信息、电流信息和位置信息传送到智能测控***，由智能测控***进行分析，实现线路动态增容，节约能耗。同时通过在智能测控***上运行数据收集和专家知识***预测，可判别潜伏性故障，实现故障准确定位。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种绝缘线芯，其特征在于，包括光纤传感器单元、绞合导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层，所述光纤传感器单元沿绞合导体的长度方向植入所述绞合导体内，所述导体屏蔽层包裹住所述绞合导体，所述绝缘层包裹住所述导体屏蔽层，所述绝缘屏蔽层包裹住所述绝缘层，所述金属屏蔽层包裹住所述绝缘屏蔽层。

2.如权利要求1所述的绝缘线芯，其特征在于，所述绞合导体为绞合的圆形导体。

3.一种配电网用智能电缆，其特征在于，包括至少两根并排设置的如权利要求1至权利要求2任一所述的绝缘线芯，还包括成缆填充层，包带层和隔离套，所述包带层包裹住所述至少两根绝缘线芯，所述成缆填充层填充在所述包带层内绝缘线芯之间的间隙，所述隔离套包裹住所述包带层。

4.如权利要求3所述的配电网用智能电缆，其特征在于，包括三根并排设置的绝缘线芯。

5.如权利要求3或者4所述的配电网用智能电缆，其特征在于，还包括通信光缆单元，所述通信光缆单元设置在所述包带层内并与所述绝缘线芯并排设置。

6.如权利要求5所述的配电网用智能电缆，其特征在于，还包括金属铠装层，所述金属铠装层包裹住所述隔离套。

7.如权利要求6所述的配电网用智能电缆，其特征在于，还包括外护套，所述外护套包裹住所述金属铠装层。

8.如权利要求7所述的配电网用智能电缆，其特征在于，所述通信光缆单元设置在所有绝缘线芯的一侧。

9.如权利要求7所述的配电网用智能电缆，其特征在于，所述通信光缆单元设置在所有绝缘线芯的中间。