CN107945982A - 一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆 - Google Patents

一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆 Download PDF

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马金龙
马军甲
姜彬
朱天星
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Abstract

本发明公开了一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，导体位于所述缆芯中部，绝缘层包覆在导体外部，光纤传感单元包括光栅光纤和套设在光栅光纤外部的保护管，光纤传感单元和多个填充条在绝缘层外部圆周分布形成具有圆形截面的缆芯，填充条由内壁、外壁、两个侧壁围成，相邻两个填充条的侧壁相互抵靠。通过上述优化设计的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，结构设计合理，通过在缆芯内设置光栅光纤，通过检测光纤内光线的行进路径变化，可以对电缆温度进行快速精确监控，通过对缆芯内部的填充条进行优化设计，一方面保证缆芯圆整，另一方面保证使用时光纤传感单元位置固定，不发生移动。

Description

一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆。
背景技术
电缆在运行过程中，导体会产生热量，在超额负载、局部缺陷、外部环境等因素的影响下，电缆导体较正常情况下的发热会增大，在长期超高温运行下，绝缘材料迅速老化变脆，绝缘被击穿导致短路，甚至起火，造成严重事故。通常，电缆的敷设方式在常规的定期巡视中很难发现其潜在缺陷，往往是已经出现故障，甚至是事故，造成重大损失后，才进行补救。光纤传感技术具有对电绝缘，传输距离远等优点，但国内现在是采用将光纤缠绕在电缆外侧进行测温，这样导致外部温度对测试精度干扰极大，实际测试的温度更接近外部温度，而不是电缆导体运行温度，实际应用效果不佳。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆。
本发明提出的一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，包括：缆芯、外护层；
缆芯包括导体、绝缘层、光纤传感单元、多个填充条，导体位于所述缆芯中部，绝缘层包覆在导体外部，光纤传感单元包括光栅光纤和套设在光栅光纤外部的保护管，光纤传感单元和多个填充条在绝缘层外部圆周分布形成具有圆形截面的缆芯，填充条由内壁、外壁、两个侧壁围成，相邻两个填充条的侧壁相互抵靠，外护层包覆在缆芯外部。
优选地，填充条内部设有通孔。
优选地，保护管采用金属材料制成。
优选地，填充条具有扇形截面，其内壁抵靠绝缘层。
优选地，多个填充条外壁位于与绝缘层同轴的同一圆周上。
优选地，保护管外部挤包有塑料保护层。
本发明中，所提出的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，导体位于所述缆芯中部，绝缘层包覆在导体外部，光纤传感单元包括光栅光纤和套设在光栅光纤外部的保护管，光纤传感单元和多个填充条在绝缘层外部圆周分布形成具有圆形截面的缆芯，填充条由内壁、外壁、两个侧壁围成，相邻两个填充条的侧壁相互抵靠。通过上述优化设计的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，结构设计合理，通过在缆芯内设置光栅光纤，通过检测光纤内光线的行进路径变化，可以对电缆温度进行快速精确监控，通过对缆芯内部的填充条进行优化设计，一方面保证缆芯圆整，另一方面保证使用时光纤传感单元位置固定，不发生移动。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，包括：缆芯、外护层1；
缆芯包括导体2、绝缘层3、光纤传感单元、多个填充条4，导体2位于所述缆芯中部，绝缘层3包覆在导体2外部，光纤传感单元包括光栅光纤5和套设在光栅光纤5外部的保护管6，光纤传感单元和多个填充条4在绝缘层3外部圆周分布形成具有圆形截面的缆芯，填充条4由内壁、外壁、两个侧壁围成，相邻两个填充条4的侧壁相互抵靠，外护层1包覆在缆芯外部。
在本实施例中，所提出的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，导体位于所述缆芯中部，绝缘层包覆在导体外部，光纤传感单元包括光栅光纤和套设在光栅光纤外部的保护管，光纤传感单元和多个填充条在绝缘层外部圆周分布形成具有圆形截面的缆芯，填充条由内壁、外壁、两个侧壁围成，相邻两个填充条的侧壁相互抵靠。通过上述优化设计的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，结构设计合理，通过在缆芯内设置光栅光纤，通过检测光纤内光线的行进路径变化，可以对电缆温度进行快速精确监控，通过对缆芯内部的填充条进行优化设计，一方面保证缆芯圆整，另一方面保证使用时光纤传感单元位置固定，不发生移动。
在具体实施方式中，填充条4内部设有通孔，保证缆芯圆整性的同时，有效减轻电缆重量。
为了提高温度监控灵敏度，在其他具体实施方式中，保护管6采用金属材料制成，提高热传导效果。
在其他具体实施方式中，填充条4具有扇形截面，其内壁抵靠绝缘层3，进一步保证缆芯圆整性，防止使用中光纤传感单元移动。
在进一步具体实施方式中，多个填充条4外壁位于与绝缘层3同轴的同一圆周上。
在其他具体实施方式中，保护管6外壁挤包有塑料保护层7，保护层可大大减小金属保护管弯曲时发生弯折的几率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，其特征在于，包括：缆芯、外护层(1)；
缆芯包括导体(2)、绝缘层(3)、光纤传感单元、多个填充条(4)，导体(2)位于所述缆芯中部，绝缘层(3)包覆在导体(2)外部，光纤传感单元包括光栅光纤(5)和套设在光栅光纤(5)外部的保护管(6)，光纤传感单元和多个填充条(4)在绝缘层(3)外部圆周分布形成具有圆形截面的缆芯，填充条(4)由内壁、外壁、两个侧壁围成，相邻两个填充条(4)的侧壁相互抵靠，外护层(1)包覆在缆芯外部。
2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，其特征在于，填充条(4)内部设有通孔。
3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，其特征在于，保护管(6)采用金属材料制成。
4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，其特征在于，填充条(4)具有扇形截面，其内壁抵靠绝缘层(3)。
5.根据权利要求4所述的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，其特征在于，多个填充条(4)外壁位于与绝缘层(3)同轴的同一圆周上。
6.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的智能扁平环绕式温度监控单芯电缆，其特征在于，保护管(6)外部挤包有塑料保护层(7)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112466517A (zh) * 2020-10-16 2021-03-09 久盛电气股份有限公司 一种带测温管的一体化矿物绝缘电缆及其加工方法

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