CN206274473U - 一种温度传感智能低压电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度传感智能低压电缆，其特征是以一个光纤传感单元和两到五个电缆单元绞合成缆芯，当电缆单元数量超过两个时，将光纤传感单元设置在中心位置上；在缆芯的外部，由内向外依次设置可能有的包带层、屏蔽层、内衬层、铠装层和外护层；本实用新型将光纤传感以及电力传输进行整合，各单元相互独立，实现了电力传输和温度监控一体化的功能。本实用新型中采用光栅阵列型传感光纤，其传感点多可达成千上万个，传感距离长，机械强度高，响应速度快，温度测试精度高。

Description

一种温度传感智能低压电缆

技术领域

本实用新型涉及应用在电力传输中的温度传感智能低压电缆，属于电力传输光纤传感技术领域。

背景技术

电力电缆在整个电网运行中承担着举足轻重的作用，其安全运行对整个电网具有特别重要意义。但目前市场上采用的是用于传输电力的常规电缆，不具有对自身安全和运行状态进行感知的功能。电力电缆运行时的电流过载、局部受力等，都可能造成电缆的安全运行隐患，而电力部门也会因为这些原因，须定期检查维护，费力耗财耗时。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种温度传感智能低压电缆，将光纤传感以及电力传输进行有机结合，并使电力传输单元、光纤传感单元相互独立、互不干扰，以达到电力传输和本体运行温度实时监控为一体的功能。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型温度传感智能低压电缆，其特征是：以一个光纤传感单元和两到五个电缆单元绞合成缆芯，当电缆单元数量超过两个时，将光纤传感单元设置在中心位置上。在所述缆芯的外部，由内向外依次设置包带层、屏蔽层、内衬层、铠装层和外护层；

所述光纤传感单元是将一根传感光纤置入在金属管中，所述传感光纤为光栅阵列型传感光纤；

所述电缆单元是由电工无氧铜丝绞合成电缆导体，在所述电缆导体的表面挤包形成塑料绝缘层；

本实用新型温度传感智能低压电缆，其特征是：所述传感光纤是1550nm波长下反射率为0.01％～1％的光栅阵列型传感光纤。

本实用新型温度传感智能低压电缆，其特征是：构成电缆导体的电工无氧铜丝的断裂伸长率不小于25％。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、背景技术中所指的异常大多数可以通过电缆本体运行温度的变化体现出来，本实用新型通过实时监测电缆运行温度会让电力部门随时了解电缆本体的运行状况，及时妥善处理，由“经验管理”转为“科学管理”。

2、本实用新型将光纤温度传感和电力传输的功能进行结合，相关单元的工作相互独立、互不干扰，实现了电力传输和本体运行温度实时监控一体化的功能，通过监控电缆的实际温度来判断电缆是否处于正常工作状态或过载、受损状态，保证电缆正常有序的运行，有效降低电网的故障率。

3、本实用新型中采用光栅阵列型传感光纤，其传感点间距小，1条线路上数量可达成千上万个，检测位置精准度高，机械强度高，响应速度快，温度测试精度高，传感距离长。

4、本实用新型中采用光栅阵列型传感光纤，可短时间内检测到电缆外部一定区域内的温度变化，对于该区域的火灾事故可做到及时报警和精准定位，避免事故升级、降低损失。

5、本实用新型中的光纤传感单元与每根电缆单元相邻，可同时检测到每根电缆单元的温度变化，显示温度最高的电缆单元的运行温度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中光纤传感单元结构示意图；

图3为本实用新型中电缆单元结构示意图；

图中标号：1光纤传感单元，1-1传感光纤，1-2金属管，2电缆单元，2-1电缆导体，2-2塑料绝缘层，3缆芯，4包带层，5屏蔽层，6内衬层，7铠装层，8外护层。

具体实施方式

参见图1，本实施例中温度传感智能低压电缆的结构形式，以一个光纤传感单元1和两到五个电缆单元2绞合成缆芯3，当电缆单元数量超过2个时，光纤传感单元位于中心位置。在缆芯3的外部，由内向外依次设置包带层4、屏蔽层5、内衬层6、铠装层7和外护层8。

如图2所示，光纤传感单元1是将一根传感光纤1-1置入在金属管1-2中，传感光纤1-1为光栅阵列型传感光纤，是在光纤拉丝过程中在线采用紫外激光照射光纤将光栅写入纤芯，然后进行光纤涂覆固化制成结构完整的传感光纤，使传感光纤具有良好的机械强度和一致的传感特性；本实施例中所述传感光纤1-1是1550nm波长下反射率为0.01％～1％的光栅阵列型传感光纤。

如图3所示，电缆单元2是由电工无氧铜丝绞合成电缆导体2-1，在电缆导体2-1的表面挤包形成塑料绝缘层2-2。

本实施例中，构成电缆导体2-1的电工无氧铜丝的断裂伸长率不小于25％，其导体性能指标符合GB/T3956-2008的导体材料要求，并采用正规绞合，绞线节距在10-12倍。

本实施例中光纤传感单元按如下步骤制作：

步骤1、在光纤拉丝过程中在线采用紫外激光照射光纤将光栅写入纤芯，然后进行光纤涂覆固化制成结构完整的传感光纤，使传感光纤及光纤传感单元具有良好的机械强度和一致的传感特性。

步骤2、采用有缝金属管焊接工艺将传感光纤嵌入在金属管中，为确保传感光纤优良的传感特性，成缆过程中使传感光纤在稳定的张力条件下嵌入金属管。

本实施例中电缆单元按如下步骤制作：

步骤1、采用电工无氧铜丝绞合成电缆导体，设置绞合节径比为11-20；对于标称截面不大于35mm²的电缆导体，其电缆导体采用圆形紧压结构；对于标称截面不小于50mm²的电缆导体，其电缆导体采用异形紧压结构。

步骤2、将电缆导体在挤出机上完成塑料绝缘层的挤出和冷却成型。

塑料绝缘层是以硅烷交联聚乙烯为材质，设置挤出的工艺温度为110℃～180℃，挤出机自进料口至机头的各加热区依次为：加料区、压缩区、均化区、机颈区和机头区，在挤出机中，自加料区至机头区形成由低到高的阶梯式升温区间；在完成挤出之后以50℃～70℃的水进行冷却成型，再经90℃～100℃的水进行5-8小时的温水交联，完成电缆单元的制造。

设置挤出机中各加热区的工艺温度分别为：

加料区：110℃～115℃；压缩区140℃～145℃；均化区155℃～160℃；

机颈区：165℃～170℃；机头区175℃～180℃。

Claims (3)

1.一种温度传感智能低压电缆，其特征是：以一个光纤传感单元(1)和两到五个电缆单元(2)绞合成缆芯(3)，当电缆单元数量超过两个时，将光纤传感单元设置在中心位置上，在所述缆芯(3)的外部，由内向外依次设置包带层(4)、屏蔽层(5)、内衬层(6)、铠装层(7)和外护层(8)；

所述光纤传感单元(1)是将一根传感光纤(1-1)置入在金属管(1-2)中，所述传感光纤(1-1)为光栅阵列型传感光纤；

所述电缆单元(2)是由电工无氧铜丝绞合成电缆导体(2-1)，在所述电缆导体(2-1)的表面挤包形成塑料绝缘层(2-2)。

2.根据权利要求1所述的温度传感智能低压电缆，其特征是：所述传感光纤(1-1)是1550nm波长下反射率为0.01％～1％的光栅阵列型传感光纤。

3.根据权利要求1所述的温度传感智能低压电缆，其特征是：构成电缆导体(2-1)的电工无氧铜丝的断裂伸长率不小于25％。