CN105115625A - 一种电缆终端及电缆终端内置光纤温度监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆终端及电缆终端内置光纤温度监测系统。所述电缆终端包括导电线芯、包裹所述导电线芯的XLPE绝缘层及套接于所述XLPE绝缘层外表面的增强绝缘层以及缠绕在所述增强绝缘层外表面的感温光纤，所述感温光纤由硅橡胶材料层覆盖固定，并从电缆终端端口引出。所述电缆终端内置光纤温度监测系统包括依次连接的电缆终端、前置光纤、光纤测温装置及数据分析系统。本发明通过将感温光纤植入电缆终端内部并对电缆终端内局部温度进行实时监测，从而实时准确评估电缆终端温度状态，及时发现故障隐患，实现对电缆终端温度状态的实时诊断，确保终端的正常运行。

Description

一种电缆终端及电缆终端内置光纤温度监测系统

技术领域

本发明涉及电力设备监测技术领域，尤其涉及一种内置感温光纤的电缆终端及使用该电缆终端的温度监测系统。

背景技术

在电力电缆传输系统中，电缆终端是重要的组成部分，在故障发生的概率统计中，电缆附件(即终端与接头)发生故障的概率达到70％，电缆附件质量的好坏直接影响电缆传输系统的可靠运行。电缆终端运行期间，如若温度过高会影响绝缘材料的绝缘性能，引起绝缘老化，缩短终端使用寿命，严重情况会导致火灾及停电事故；同时，终端线芯导体温度和终端各绝缘层温差是确定电缆终端载流量的限制条件，因此对电缆终端温度实时监测具有重要意义。

目前对电缆终端温度的监测主要是对通过非接触式的红外热像法和接触式的温度传感器法测量其表面温度，从而推测终端内部温度分布情况。但是，电缆终端的热状态不是孤立的热效应作用结果，它是终端的几何结构、各绝缘介质的材料参数、线芯通流大小以及环境温度等各种因素共同作用的结果。同时，终端外表面温度受环境温度的影响显著，仅通过外表面温度推测出的终端内绝缘温度和线芯最高温度是存在很大误差的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，现有技术存在通过测试线缆终端表面温度无法准确检测线缆终端内部温度的技术缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一种电缆终端，包括导电线芯、包裹所述导电线芯的XLPE(交联聚乙烯英文名称的缩写)绝缘层及套接于所述XLPE绝缘层外表面的增强绝缘层，以及包括缠绕在所述增强绝缘层外表面的感温光纤，所述感温光纤由硅橡胶材料层覆盖固定，并从电缆终端端口引出。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种电缆终端内置光纤温度监测系统，包括感温光纤、电缆终端、前置光纤、光纤测温装置及用于对所测温度数据进行实时处理分析的数据分析系统；所述感温光纤一端植入所述电缆终端内部，另一端与所述前置光纤熔接；所述前置光纤、光纤测温装置及数据分析系统依次连接。

作为上述方案的改进，所述感温光纤与前置光纤的熔接处设有熔接管。

实施本发明的有益效果在于：由于感温光纤植入电缆终端内部，即可通过感温光纤、前置光纤及光纤测温装置将电缆终端内测得的局部温度数据传输至数据分析系统，数据分析系统内有一套电缆终端局部温度与电缆终端导电线芯最高温度、电缆终端各绝缘层最大温差一一对应的数据库，通过输入电缆终端的局部温度得到对应的终端线芯最高温度和终端各绝缘层最大温差，从而实时准确评估电缆终端温度状态，及时发现故障隐患，实现对电缆终端温度状态的实时诊断，确保终端的正常运行。

附图说明

图1是本发明电缆终端内置光纤温度监测系统的结构示意图；

图2是本发明中感温光纤植入电缆终端的结构示意图；

图3是图2中A部的局部放大细化结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明一种电缆终端内置光纤温度监测系统，包括感温光纤、电缆终端、前置光纤、光纤测温装置及用于对所测温度数据进行实时处理分析的数据分析系统；所述感温光纤一端植入所述电缆终端内部，另一端与所述前置光纤熔接；所述前置光纤、光纤测温装置及数据分析系统依次连接。

需要说明的是，所述感温光纤与前置光纤的熔接处设有熔接管，所述熔接管可防止熔接处的光纤断裂，对熔接处起到较好的保护作用；所述前置光纤与光纤测温装置通过光纤跳线连接；由于光纤测温装置的特性是距离其最近的一段光纤是测试不出温度的，称为测试盲区，因而要在被测对象(这里指植入电缆终端内的感温光纤)前连接一段不用做测温的光纤(即前置光纤)，使被测对象脱离测试盲区，因而，所述前置光纤的作用是使感温光纤脱离测试盲区；所述数据分析系统内有一套电缆终端局部温度与电缆终端导电线芯最高温度、电缆终端各绝缘层最大温差一一对应的数据库，可通过输入电缆终端的局部温度得到对应的电缆终端导电线芯最高温度和电缆终端各绝缘层最大温差，从而实时准确评估电缆终端温度状态，及时发现故障隐患；所述数据分析系统的前述过程可全部或部分通过程序指令相关的硬件(如计算机)来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述过程的相关步骤，前述的存储介质包括：只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

工作时，由于感温光纤植入电缆终端内部，即可通过感温光纤、前置光纤及光纤测温装置将电缆终端内测得的局部温度数据传输至数据分析系统，数据分析系统内有一套电缆终端局部温度与电缆终端导电线芯最高温度、电缆终端各绝缘层最大温差一一对应的数据库，通过输入电缆终端的局部温度得到对应的终端线芯最高温度和终端各绝缘层最大温差，从而实时准确评估电缆终端温度状态，及时发现故障隐患，实现对电缆终端温度状态的实时诊断，确保终端的正常运行。

综合图2及图3所示，所述电缆终端包括导电线芯3、包裹所述导电线芯3的XLPE(交联聚乙烯英文名称的缩写)绝缘层4及套接于所述XLPE绝缘层4外表面上的增强绝缘层6；所述感温光纤缠绕于所述增强绝缘层6的外表面上。

需要说明的是，所述感温光纤是采用多圈、紧密缠绕于所述增强绝缘层6的外表面上的，所述增强绝缘层6外表面上设有便于将感温光纤固定于所述增强绝缘层6上的硅橡胶材料层12，所述硅橡胶材料层12优选热塑性较好的材质；所述电缆终端还包括铜托8，所述铜托8设于所述电缆终端的端口处，所述铜托8处设有便于所述感温光纤引出的引出口，以形成一个感温光纤引出通道11，所述电缆终端内部还设有用于确保所述电缆终端密封性的硅油5。另外，所述电缆终端还包括有便于接线的接线端子1、设于端面处并靠近接线端子1一端的屏蔽罩2、设于端面处并靠近铜托8一端的法兰9及设于所述增强绝缘层6上的应力锥7。

工作时，缠绕于增强绝缘层6上的感温光纤可实时将电缆终端内局部温度经过前置光纤传导至光纤测温装置进行检测得到温度数据，并将测得的电缆终端内局部温度数据传输至数据分析系统，数据分析系统可通过对输入电缆终端的局部温度进行相关处理得到对应的终端线芯最高温度和终端各绝缘层最大温差，从而实时准确评估电缆终端温度状态，及时发现故障隐患，实现对电缆终端温度状态的实时诊断，确保终端的正常运行。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电缆终端，包括导电线芯、包裹所述导电线芯的XLPE绝缘层及套接于所述XLPE绝缘层外表面的增强绝缘层，其特征在于，还包括缠绕在所述增强绝缘层外表面的感温光纤，所述感温光纤由硅橡胶材料层覆盖固定，并从电缆终端端口引出。

2.一种电缆终端内置光纤温度监测系统，其特征在于，包括：

权利要求1所述的电缆终端；

前置光纤，所述前置光纤一端与所述电缆终端内置的感温光纤熔接，另一端经光纤跳线与光纤测温装置连接；

光纤测温装置，所述光纤测温装置与数据分析系统连接，用于测试所述电缆终端内的局部温度，并将测试到的温度数据传送至数据分析系统；

数据分析系统，所述数据分析系统内设有一套电缆终端局部温度与电缆终端线芯最高温度、电缆终端各绝缘层最大温差一一对应的数据库，所述数据分析系统接收到光纤测温装置传送的温度数据后，与数据库的数据进行比对，实现对所述电缆终端温度状态的实时诊断。

3.如权利要求2所述的电缆终端内置光纤温度监测系统，其特征在于，所述感温光纤与所述前置光纤的熔接处设有熔接管。