CN110108308A - 一种电力电缆进水在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力电缆进水在线监测装置，该监测装置由传感光纤和吸水膨胀材料组成，内层为传感光纤，作为传感器，同时作为监测信号传输线路；外层为吸水膨胀材料，吸收水分后对内层产生膨胀挤压力，使内层传感光纤发生形变，改变光纤内信号的传播特征。通过对引出传感光纤的信号进行分析，即可实现对电缆进水的实时监控。该监测装置整体材质柔软，可塑性好，适用于各种有相关需要的电力电缆，以螺旋缠绕放置或沿电缆轴向直线方式放置安装在电缆内部结构中，使监测装置与电缆内层结构贴合紧密，保证了监测的灵敏性。
Description
技术领域
本发明涉及电缆线路在线监测技术领域，具体涉及一种电力电缆进水在线监测装置。
背景技术
电力电缆是电力系统中传输和分配电能的重要设备，其安全运行对于保证供电可靠性具有重要意义。随着电缆在城市输配电网络中的广泛应用，近几年来其故障数量也呈逐年上升趋势。厂家产品质量以及现场施工安装人员的工艺是导致电缆故障的主要原因，由这两者导致导致的进水问题是影响电缆安全可靠运行的重要因素。电缆进水会加快绝缘的热老化，同时使电缆内部金属屏蔽甚至导体锈蚀，大大缩短电缆使用寿命，引发一系列事故。目前，并无专门的监测装置针对电缆进水进行实时监测，往往是在电缆线路发生故障后才发现其内部进水受潮问题严重。因此，研发一种电力电缆进水在线监测装置，对于及时发现运行电缆绝缘缺陷和故障隐患，保证电网的安全可靠运行具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种电力电缆进水在线监测装置。该装置能对运行电缆内部进水情况进行实时监测，适用于各式电力电缆，解决了现阶段无法对运行电缆进水进行实时监测的问题，利用本装置能有效提高电缆线路的智能化运维水平。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种电力电缆进水在线监测装置，该监测装置由传感光纤1和吸水膨胀材料2组成，其中监测装置内层为传感光纤1，作为传感器，同时作为监测信号传输线路；外层为吸水膨胀材料2，吸收水分后对内层传感光纤1产生膨胀挤压力，改变传感光纤1内信号的传播特征，通过对引出传感光纤1的信号进行分析，即可实现对电缆进水的实时监控。
进一步地，所述的传感光纤1为具有光纤传感单元的光纤或具有护套的光缆状结构。
进一步地，所述的吸水膨胀材料2为包括亲水橡胶在内的软质吸水膨胀材料。
进一步地，所述的吸水膨胀材料2根据需要可以加工成圆筒状或其他形状，紧密包裹内层光纤。
进一步地，所述的吸水膨胀材料2根据需要采用全段或分段方式包裹内层传感光纤，分段长度根据需要调整。
进一步地，该监测装置整体材质柔软，可塑性好，适用于包括海底电缆、陆地电缆，以及单芯、三芯电缆在内的电力电缆，且在电缆内部的安装位置不限，根据实际需要可以安装于电缆填充层、缆芯导体层等部分，与电缆构成封闭一体式结构，保证监测装置与电缆的紧密接触。
进一步地，根据工艺要求，监测装置在电缆内部可以采用螺旋缠绕放置或沿轴向直线放置。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1)本发明利用吸水膨胀材料的性能特点，结合传感光纤构成了电力电缆进水在线监测装置。吸水膨胀材料吸水后产生膨胀挤压力，使内层光纤变形，改变了光纤内光信号的传播特征，通过监测引出光纤的光信号即可实现实时监测运行电缆内部进水的功能，提升了电缆运维检修的效率。
2)本发明公开的电力电缆进水在线监测装置整体材质柔软，可塑性好，采用螺旋放置或沿电缆轴向直线方式安装在电缆内部，与电缆构成封闭一体式结构，保证监测装置与电缆的紧密接触，避免了环境因素干扰，同时有效保护了监测装置，提高了监测装置的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例中公开的电力电缆进水在线监测装置的三维结构图；
图2是本发明实施例中公开的电力电缆进水在线监测装置外层吸水膨胀材料采用分段包裹方式的三维图；
图3是本发明实施例中公开的电力电缆进水在线监测装置在单芯电缆填充层安装的截面图；
图4是本发明实施例中公开的电力电缆进水在线监测装置在单芯电缆内螺旋绕制的三维图；
图5是本发明实施例中公开的电力电缆进水在线监测装置在单芯电缆内直线放置的三维图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本实施例公开了一种电力电缆进水在线监测装置，该监测装置由传感光纤1和吸水膨胀材料2组成，其中监测装置内层为传感光纤1，作为传感器，同时作为监测信号传输线路；外层为吸水膨胀材料2，两层结构紧密贴合构成进水监测装置。电缆内部进水时，吸水膨胀材料2吸收水分后对内层传感光纤1产生膨胀挤压力，改变传感光纤1内信号的传播特征，通过对引出传感光纤1的信号进行分析，即可实现对电缆进水的实时监控。
该传感光纤1为具有光纤传感单元的光纤或具有护套的光缆状结构，所述监测装置外层为包括亲水橡胶在内的软质吸水膨胀材料2，外层的吸水膨胀材料2根据需要可以加工成圆筒状或其他形状，紧密包裹内层的传感光纤1。
如图2所示，该监测装置中外层吸水膨胀材料2根据需要可以采用全段或分段方式包裹内层传感光纤1，分段长度不限。
该监测装置适用于包括海底电缆、陆地电缆，以及单芯、三芯电缆在内的电力电缆，且在电缆内部的安装位置不限，根据实际需要可以安装于电缆填充层、缆芯导体等部分。如图3所示，以将本监测电缆进水的监测装置应用于单芯电缆填充层作为示例，该监测装置包括传感光纤1和吸水膨胀材料2，电缆由里向外依次为缆芯导体3、绝缘层内屏蔽4、绝缘层5、绝缘层外屏蔽6、填充层7、铝护套层8与外护套层9。
如图4和图5所示，根据工艺需要，本实施例公开的电力电缆进水在线监测装置在电缆内部可以采用螺旋绕制放置或沿电缆轴向直线方式放置。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的监测装置包括传感光纤和吸水膨胀材料，其中，所述的传感光纤位于监测装置内层，作为传感器，同时作为监测信号传输线路；所述的吸水膨胀材料位于监测装置外层，紧密包裹内层传感光纤，吸收水分后对内层的传感光纤产生膨胀挤压力，改变传感光纤内信号的传播特征，通过对引出传感光纤的信号进行分析，即可实现对电缆进水的实时监控。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的传感光纤为具有光纤传感单元的光纤或具有护套的光缆状结构。
3.根据权利要求1所述的一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的吸水膨胀材料为包括亲水橡胶在内的软质吸水膨胀材料。
4.根据权利要求1所述的一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的吸水膨胀材料为圆筒状。
5.根据权利要求1所述的一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的吸水膨胀材料采用全段或分段方式包裹内层传感光纤，其中，分段长度根据需要调整。
6.根据权利要求1所述的一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的传感装置适用于包括海底电缆、陆地电缆、以及单芯、三芯电缆在内的电力电缆。
7.根据权利要求1所述的一种电力电缆进水在线监测装置，其特征在于，所述的传感装置设置在电缆内部，并采用螺旋绕制放置或沿电缆轴向直线方式放置。
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