CN201242897Y - 智能感温电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆领域，尤其涉及一种智能感温电缆。本实用新型主要是针对将感温光纤的测温位置改变来达到精确监测电缆运行温度。并且对感温光纤的设置方式做了详细研究，优化了感温光纤性能的发挥。本实用新型的技术方案为：智能感温电缆，其自内到外包括导体、绝缘层、外护套，其特征在于：绝缘层与外护套之间还依次设置有半导电缓冲带、感温光纤、皱纹金属套。因为高压、超高压交联电缆绝大多数是皱纹铝套电缆，本实用新型就是将感温光纤内置于皱纹铝套下面，感温光纤在这个位置上可以直接测量电缆绝缘表面的运行温度，真实地反映电缆实际运行状况。

Description

智能感温电缆

技术领域

本发明涉及一种电缆领域，尤其涉及一种智能感温电缆。

背景技术

交联聚乙烯绝缘电力电缆在运行时导体温度通常在60～90℃，不得高于90℃，如果出现故障，如短路、过载时，电缆导体温度会超过90℃，如短路或过载时间过长，将会导致电缆绝缘击穿。电缆用户渴望能够采用某种方法来监视电缆的导体温度，实时掌握温度变化趋势，及时提示检修，防范于未然，并可为电力系统的可靠运行提供重要参数。在上世纪70年代末，日本开发出275kV交联电缆，并采用红外线测温方式来测量电缆终端和中间接头，随着超高压电缆大量应用，又对电缆本体提出了温度监控要求，德国、日本等发达国家相继采用感温光纤来测试光纤周围的温度，并在电缆测温技术上得到应用。目前的测温形式是将感温光纤置于被监测电力电缆的表面，显示的温度是电缆外表面的温度，再经过换算，间接的反映出导体运行温度和绝缘温度。

光纤温度传感原理的主要依据是光纤的光时域反射(OTDR)原理以及光纤的后向喇曼散射(raman scattering)温度效应。当一个光脉冲从光纤的一端射入光纤时，这个光脉冲会沿着光纤向前传播。因光纤内壁类似镜面，故光脉冲在传播中的每一点都会产生反射，反射之中有一小部分的反射光，其方向正好与入射光的方向相反。这种后向反射光的强度与光线中的反射点的温度有一定的关系。反射点的温度(光纤所处的环境温度)越高，反射光的强度也越大。也就是说，后向反射光的强度可以反映出反射点的温度。利用这个现象，若能测量出后向反射光的强度，就可以计算出反射点的温度，这就是利用光纤测量温度的基本原理。

可以看出，传统技术是将感温光纤沿电缆线路敷设在电力电缆表面，测量的温度是电缆外表面的温度，而且这个位置测量出来的温度受外界环境影响相当大。例如：外界有热源存在，距感温光纤很近且温度很高，感温光纤反映出来的将会是外界热源的温度，而不是电缆外表面的真实温度，将会导致信号错误。这种监测形式并不能真实地反映电缆的运行温度。

发明内容

本发明主要是针对将感温光纤的测温位置改变来达到精确监测电缆运行温度。并且对感温光纤的设置方式做了详细研究，优化了感温光纤性能的发挥。

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：

一种智能感温电缆，其自内到外包括导体、绝缘层、外护套，其特征在于：绝缘层与外护套之间还依次设置有半导电缓冲带、感温光纤、皱纹金属套。因为高压、超高压交联电缆绝大多数是皱纹铝套电缆，本发明就是将感温光纤内置于皱纹铝套下面，感温光纤在这个位置上可以直接测量电缆绝缘表面的运行温度，真实地反映电缆实际运行状况。

上述的智能感温电缆，作为优选，所述的感温光纤为螺旋状缠绕在半导电缓冲带层面上。螺旋状缠绕的方式可最大限度的掌控故障点，使得测量稳定性更高。

上述的智能感温电缆，作为优选，所述的感温光纤与导体同轴的平行设置在半导电缓冲带层面上。感温光纤的此种排列方式可节约感温光纤的使用量，并且通过对感温光纤的定位，可对电缆使用时易导致故障的部位有直观的掌握。

上述的智能感温电缆，作为优选，所述的感温光纤内嵌在软质的半导电缓冲带内。此结构中，感温光纤被更牢固的固定，不易使感温光纤发生位置，降低故障率。

将感温光纤内置在电力电缆内部，感温光纤成为高压、超高压交联电力电缆中的一个部件，形成了智能型高压、超高压交联电力电缆，这种类型的电缆在监测温度时完全避免了外界因素的影响，可以准确测量出电缆绝缘线芯表面的温度。

综上所述，本发明和现有技术相比具有如下优点：

智能型高压、超高压交联电力电缆可直接监测出电缆绝缘表面温度，精度为±5℃，故障定位精度为±5m。为高压、超高压电缆线路的安全运行提供了有力保障。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

图中标号为：1、导体，2、绝缘层，3、半导电缓冲带，4、皱纹金属套，5、外护套，6、感温光纤。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明：

实施例1：

如图1所示，本实用新型由内到外依次为：导体1、绝缘层2、半导电缓冲带3、感温光纤6、皱纹金属套4、外护套5。以上各层材料依次包覆形成圆柱状电缆。皱纹金属套4外面涂覆有电缆沥青，外护套5表面包覆有半导电层。皱纹金属套4为铝质材料。

感温光纤6以不固定形态随意包覆在皱纹金属套4与半导电缓冲带3之间，并向电缆轴向延伸。

感温光纤6的铺设条数按电缆的粗细，设置2至8根。

实施例2：

半导电缓冲带3为具有阻水功能的缓冲带。其余与实施例1相同。

实施例3：

感温光纤被螺旋状缠绕在半导电缓冲带层面上，然后在感温光纤外包裹皱纹金属套4。

实施例4：

感温光纤与导体同轴的平行设置在半导电缓冲带层面上，然后在感温光纤外包裹皱纹金属套4。

实施例5：

感温光纤6内嵌在软质的半导电缓冲带3内。软质的半导电缓冲带3为橡胶或塑料类材质，因此即有阻水功能，又能将感温光纤6内嵌在其中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种智能感温电缆，其自内到外包括导体(1)、绝缘层(2)、外护套(5)，其特征在于：绝缘层(2)与外护套(5)之间还依次设置有半导电缓冲带(3)、感温光纤(6)、皱纹金属套(4)。

2.根据权利要求1所述的智能感温电缆，其特征在于，所述的感温光纤(6)为螺旋状缠绕在半导电缓冲带(3)层面上。

3.根据权利要求1所述的智能感温电缆，其特征在于，所述的感温光纤(6)与导体(1)同轴的平行设置在半导电缓冲带(3)层面上。

4.根据权利要求1或2所述的智能感温电缆，其特征在于，所述的感温光纤(6)内嵌在软质的半导电缓冲带(3)内。

5.根据权利要求1或3所述的智能感温电缆，其特征在于，所述的感温光纤(6)内嵌在软质的半导电缓冲带(3)内。

6.根据权利要求1或2或3所述的智能感温电缆，其特征在于，所述的感温光纤(6)条数在2至6根。

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