CN116013586A - 一种智能测温电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力电缆技术领域,公开了一种智能测温电缆,包括线芯、外护套和测温单元。外护套套设于线芯,线芯设置有至少一根,测温单元设置于外护套内并沿线芯设置,测温单元设置有至少一根光纤、内护层、增强组件和外护层,内护层、增强组件、外护层依次套设于光纤。通过将测温单元沿线芯设置在外护套内,以对测温单元进行保护,同时在测温单元的光纤外侧套设有内护层、增强组件和外护层,以此来提高测温单元的整体强度,并对光纤进行保护,以避免光纤在生产和敷设过程中电缆发生弯曲时,光纤容易折断,导致无法测试温度问题,提高光纤和测温单元的安全性,持续稳定地对电缆线芯温度进行检测,提高电缆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域,尤其涉及一种智能测温电缆。
背景技术
随着电缆数量的增多及运行时间的延长,电缆的故障也越来越频繁。电缆故障分类为:接地故障、短路故障、断线故障、闪络性故障等,电力电缆故障最直接原因是绝缘水平降低而被击穿,导致绝缘降低的因素很多。根据实际运行经验,具体为以下几种情况:外力损伤、绝缘受潮、化学腐蚀、长期过负荷运行、电缆接头故障、环境和温度、电缆本体的正常老化。其中,电缆导体温度过高或电缆表面温度过高等温度异常都会对电缆的使用造成影响,进而降低电缆的使用寿命。
现有的电缆一般在导体内设置光纤管以测量导体的温度,通过光纤对电缆温度进行实时检测,连续且精确地采集电缆各位置的运行温度数据,进而实现电缆线路的温度预警。
但是,由于光纤材质较脆,在生产和敷设过程中电缆发生弯曲时,很容易导致光纤折断,进而无法测试温度,容易造成电缆安全问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能测温电缆,以解决光纤材质较脆,在生产和敷设过程中电缆发生弯曲时,光纤容易折断,导致无法测试温度问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种智能测温电缆,包括线芯、外护套和测温单元;
所述外护套套设于所述线芯,所述线芯设置有至少一根,所述测温单元设置于所述外护套内并沿所述线芯设置,所述测温单元设置有至少一根光纤、内护层、增强组件和外护层,所述内护层、所述增强组件、所述外护层依次套设于所述光纤。
可选地,所述测温单元设置有三根所述光纤,三根所述光纤相互呈120°夹角设置。
可选地,所述增强组件包括纤维层、钢丝层和铠装管,所述铠装管、所述纤维层和所述钢丝层依次套设于所述光纤。
可选地,所述智能测温电缆设置有三根所述线芯,三根所述线芯呈120°夹角设置,
和/或,所述智能测温电缆设置有三个所述测温单元,所述测温单元与所述线芯一一对应设置并设置于所述线芯的外侧。
可选地,所述线芯包括导体、导体屏蔽层和绝缘层,所述导体屏蔽层套设于所述导体,所述绝缘层套设于所述导体屏蔽层。
可选地,所述线芯还包括金属屏蔽层,所述金属屏蔽层包覆于所述绝缘层的外侧。
可选地,所述智能测温电缆还包括填充绳,所述填充绳设置于所述外护层内并用于填充所述线芯间的缝隙。
可选地,所述智能测温电缆还包括绕包带,所述绕包带缠绕于所述填充绳的外侧。
可选地,所述外护层包括防鼠层、护套层、防蚁层和牺牲层,所述防鼠层、所述护套层、所述防蚁层和所述牺牲层依次套设于所述绕包带外侧。
可选地,所述外护层还包括隔离层,所述隔离层设置于所述防鼠层和绕包带之间。
本发明的有益效果:
本发明提供的智能测温电缆,通过将测温单元沿线芯设置在外护套内,以对测温单元进行保护,同时在测温单元的光纤外侧套设有内护层、增强组件和外护层,以此来提高测温单元的整体强度,并对光纤进行保护,以避免光纤在生产和敷设过程中电缆发生弯曲时,光纤容易折断,导致无法测试温度问题,提高光纤和测温单元的安全性,持续稳定地对电缆线芯温度进行检测,提高电缆的使用寿命。
附图说明
图1是本发明提供的智能测温电缆的整体结构剖面图;
图2是本发明提供的测温单元的结构剖面图;
图3是本发明提供的线芯的结构剖面图。
图中:
100、线芯;110、导体;120、导体屏蔽层;130、绝缘层;140、金属屏蔽层;
200、外护套;210、牺牲层;220、防蚁层;230、护套层;240、防鼠层;250、隔离层;
300、测温单元;310、光纤;320、内互层;330、增强组件;331、纤维层;332、钢丝层;333、铠装层;340、外护层;
400、填充绳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
如图1和图2所示,本发明提供智能测温电缆,包括线芯100、外护套200和测温单元300。外护套200套设于线芯100,线芯100设置有至少一根,测温单元300设置于外护套200内并沿线芯100设置,测温单元300设置有至少一根光纤310、内护层、增强组件330和外护层340,内护层、增强组件330、外护层340依次套设于光纤310。
即,本发明提供的智能测温电缆,通过将测温单元300沿线芯100设置在外护套200内,以对测温单元300进行保护,同时在测温单元300的光纤310外侧套设有内护层、增强组件330和外护层340,以此来提高测温单元300的整体强度,并对光纤310进行保护,以避免光纤310在生产和敷设过程中电缆发生弯曲时,光纤310容易折断,导致无法测试温度问题,提高光纤310和测温单元300的安全性,持续稳定地对电缆线芯100温度进行检测,提高电缆的使用寿命。
具体地,外护套200由多层护套结构叠设而成,套设在线芯100的外侧。而测温单元300则随着线芯100布置,在测温单元300内设置有光纤310,可以光纤310内反射的光信号实时精确感知电缆的实时状况。再运用遥感、物联网、大数据、云计算等高新技术,将光单元实时监测数据传输回监控终端,通过对电缆温度进行实时监测,连续、精确采集电缆每一个点的运行温度数据,并以温度距离曲线呈现给至电脑终端,使电缆每个点的运行温度可视化,实现全线路温度实时预警。
优选地,本实施例中提供的智能测温电缆设置有三根线芯100,三根线芯100呈120°夹角设置。而测温单元300也设置有三个,测温单元300与线芯100一一对应设置并设置于线芯100的外侧。由此就可以保证每个线芯100都有一个测温单元300对其进行实时测温,并使每个线芯100与对应的测温单元300的距离均相同,以此来提高测温精度。同时避免将测温单元300设置于线芯100中心的位置,从而导致测温单元300易受挤压,并降低电缆线芯100温度作用对于光纤310传输性的影响。
而测温单元300中还包括内护层、增强组件330和外护层340。内护层由无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成,通过挤出机挤出套设于光纤310上,以对光纤310进行保护。而在内护层的外侧设置有增强组件330,增强组件330能够有效地提高测温单元300的机械强度,以避免光纤310在生产和敷设过程中电缆发生弯曲时,出现光纤310受损的情况。外护层340材料设置为聚氨酯,由此可以使外护套200就要良好的稳定性和较小的压缩变形性,进一步提高测温单元300的强度,降低光纤310受损的概率。
进一步地,测温单元300设置有三根光纤310,三根光纤310相互呈120°夹角设置。由此通过三根光纤310同时对线芯100进行测温,既可以提高温度检测的精度,又可以使任意两根光纤310作为备用,提高测温单元300的抗风险性。
优选地,增强组件330包括纤维层331、钢丝层332和铠装管,铠装管、纤维层331和钢丝层332依次套设于光纤310。铠装管具体设置为柔性钢管,具有较强的轴向刚度,能够有效地提高测温单元300的轴向刚度,进而避免因挤压或骤然弯折导致光纤310受损。纤维层331套设在铠装管的外侧,限位层具体设置由芳纶纤维制成,具有超高强度和高模量,能够降低增强组件330和测温单元300在折弯或被缠绕时,光纤310受损的概率。而钢丝层332则是由不锈钢丝编织制成,能够进一步的提高测温单元300的耐磨性,以防鼠蚁啃咬或蛀蚀。
进一步地,智能测温电缆还包括填充绳,填充绳设置于外护层340内并用于填充线芯100间的缝隙,以此来保证电缆的圆整性。填充绳的温度与电缆运行温度相适应,避免填充绳温度对测温单元300测温精度的影响。
优选地,智能测温电缆还包括绕包带,绕包带缠绕于填充绳的外侧。绕包带选择2层标称厚度0.30mm的双面阻水带,通过绕包带缠绕扎紧填充绳、测温单元300和线缆,可以将测温单元300固定于三根线芯100的外侧,避免测温单元300的偏移,并防止智能测温电缆整体松散且保证整根电缆的阻燃阻水性能。
进一步地,外护层340包括防鼠层240、护套层230、防蚁层220和牺牲层210,防鼠层240、护套层230、防蚁层220和牺牲层210依次套设于绕包带外侧。防鼠层240具体采用一层重叠绕包的非磁性黄铜带铠装,铠装层333可以防鼠咬、防白蚁蛀蚀,保护防鼠层240内结构不被破坏。而护套层230则是由与电缆运行温度相适宜的热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成,以对护套层230内部提供充足的机械防护,防止环境因素对电缆的侵蚀。防蚁层220具体设置为尼龙材料,厚度设置为0.3-0.5mm,尼龙材料表面非常光滑坚硬,并且耐酸碱等化学腐蚀,能够长期持续的防鼠蚁啃食。牺牲层210则是由一层较厚的无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成,以避免防蚁层220过于单薄,在施工中被擦破,提高智能测温电缆的整体耐磨性。
优选地,外护层340还包括隔离层250,隔离层250设置于防鼠层240和绕包带之间。隔离层250材料选择热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃材料,以避免防鼠层240和线芯100相互接触而导致加速电化学腐蚀。
如图3所示,本发明提供的智能测温电缆中,线芯100包括导体110、导体110屏蔽层和绝缘层130,导体110屏蔽层套设于导体110,绝缘层130套设于导体110屏蔽层。导体110选择紧压铜导体110,导体110表面光洁、无损伤绝缘的毛刺、锐边以及凸起或断裂的单线,以提高电缆质量。而导体110屏蔽层设置为半导电内屏材料,以均匀线芯100外表面电场,避免因导体110表面不光滑以及线芯100绞合产生的气隙而造成导体110和绝缘发生局部放电。绝缘层130采用可剥离半导电外屏材料,避免因电缆绝缘表面缺陷而与金属屏蔽层140发生局部放电。
优选地,线芯100还包括金属屏蔽层140,金属屏蔽层140包覆于绝缘层130的外侧。金属屏蔽层140具体采用铜带屏蔽,由一层重叠绕包的软铜带组成,连续均匀地环绕于绝缘层130的外侧,以隔绝电缆外部的电磁干扰。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能测温电缆,其特征在于,包括线芯(100)、外护套(200)和测温单元(300);
所述外护套(200)套设于所述线芯(100),所述线芯(100)设置有至少一根,所述测温单元(300)设置于所述外护套(200)内并沿所述线芯(100)设置,所述测温单元(300)设置有至少一根光纤(310)、内护层、增强组件(330)和外护层(340),所述内护层、所述增强组件(330)、所述外护层(340)依次套设于所述光纤(310)。
2.根据权利要求1所述的智能测温电缆,其特征在于,所述测温单元(300)设置有三根所述光纤(310),三根所述光纤(310)相互呈120°夹角设置。
3.根据权利要求1所述的智能测温电缆,其特征在于,所述增强组件(330)包括纤维层(3331)、钢丝层(332)和铠装管,所述铠装管、所述纤维层(3331)和所述钢丝层(332)依次套设于所述光纤(310)。
4.根据权利要求1所述的智能测温电缆,其特征在于,所述智能测温电缆设置有三根所述线芯(100),三根所述线芯(100)呈120°夹角设置,
和/或,所述智能测温电缆设置有三个所述测温单元(300),所述测温单元(300)与所述线芯(100)一一对应设置并设置于所述线芯(100)的外侧。
5.根据权利要求1-4任一项所述的智能测温电缆,其特征在于,所述线芯(100)包括导体(110)、导体(110)屏蔽层和绝缘层(130),所述导体(110)屏蔽层套设于所述导体(110),所述绝缘层(130)套设于所述导体(110)屏蔽层。
6.根据权利要求5所述的智能测温电缆,其特征在于,所述线芯(100)还包括金属屏蔽层(140),所述金属屏蔽层(140)包覆于所述绝缘层(130)的外侧。
7.根据权利要求1-4任一项所述的智能测温电缆,其特征在于,所述智能测温电缆还包括填充绳(400),所述填充绳(400)设置于所述外护层(340)内并用于填充所述线芯(100)间的缝隙。
8.根据权利要求7所述的智能测温电缆,其特征在于,所述智能测温电缆还包括绕包带,所述绕包带缠绕于所述填充绳(400)的外侧。
9.根据权利要求8所述的智能测温电缆,其特征在于,所述外护层(340)包括防鼠层(240)、护套层(230)、防蚁层(220)和牺牲层(210),所述防鼠层(240)、所述护套层(230)、所述防蚁层(220)和所述牺牲层(210)依次套设于所述绕包带外侧。
10.根据权利要求9所述的智能测温电缆,其特征在于,所述外护层(340)还包括隔离层(250),所述隔离层(250)设置于所述防鼠层(240)和绕包带之间。
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Citations (4)
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CN211828256U (zh) * | 2020-03-16 | 2020-10-30 | 江苏上上电缆集团有限公司 | 一种光纤测温保护功能的复合型电力电缆 |
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-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211714682.3A patent/CN116013586A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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