CN207704940U - 一种地铁光纤复合智能电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地铁光纤复合智能电缆，包括单芯电缆、一号光纤、二号光纤、光电转换装置，光电转换装置包括：一号光电转换器、二号光电转换器、报警器。首先将两条光纤分别安装于在单芯电缆表皮外对称位置，其中一号光纤用于电缆温度测量：基于拉曼散射法设定一号光电转换器，电信号一方面流入报警器进行温升故障报警，另一方面流入二号光电转换器为其提供温度信息；其中二号光纤用于电缆受外力测量：基于布里渊散射法设定二号光电转换器，一号光电转换器的电信号与二号光电转换器的电信号进行差值处理得出电缆的受外力信息。通过在地铁电缆外置光纤，实现了地铁电缆各点的温度测定、受外力检测。对地铁电缆故障检测等方面提供实现依据。

Description

一种地铁光纤复合智能电缆

技术领域

本实用新型属于电缆领域，涉及一种地铁光纤复合智能电缆。

背景技术

现阶段，地铁因其可靠性高、运载能力强、能够在很短的时间运输大量的人群等诸多优势正迅速发展，因地铁完全运行在地下，列车行驶与站台的照明都需要用电，如何对地铁系统稳定、可靠的供电，且在供电线路发生故障时第一时间确定故障位置进行检修就显得尤为重要。在地铁供电过程中，主要应用35kV、10kV交流电缆。上述电缆主要安置于电缆沟或采用地下直埋，其在运行过程中发生故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿，而造成绝缘击穿的因素主要有：外力损伤、过负荷运行、环境温度影响以及接头问题，总结来看电缆发生故障的原因主要是受外力与温度影响，

现阶段，电缆故障检测主要是温度检测和防盗报警。温度检测中应用较为广泛的技术有热电偶测温以及光纤测温。热电偶测温的原理是热电偶的电阻会随着温度的变化而变化，以此将温度的信号转换为电信号，并进行测量。热电偶测温结构简单、造价低廉、技术成熟，但由于热电偶只能进行点式测温，无法对整条电缆线路进行温度的在线监测，所以具有一定的局限性。光纤具有成本低廉、不受电磁干扰、体积小重量轻、测量精度高、便于敷设等优点，分布式光纤测温技术利用一条光纤就可实现对数公里的线路进行长期监测，现阶段光纤测温电缆多停留在实验室阶段，实际应用较少。现有的光纤测温电缆主要对电缆的接头处进行检测。其主要存在以下问题：

（1）地铁电缆温度升高主要受载流量影响，载流量升高会导致电缆多处温度升高，只对电缆接头部分进行测温存在安全隐患；

（2）地铁电缆敷设环境复杂，光纤裸露易于被腐蚀；

（3）不能同时实现温升、受应力报警的功能。

因此，需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种地铁光纤复合智能电缆,同时实现了单芯电缆各点的温度测定、受外力异常报警功能，采用耐腐蚀细管安置光纤，提升了测量温度与受力的均匀程度与准确性。对地铁电缆故障检测、受力检测、防盗报警等方面提供实现依据。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种地铁光纤复合智能电缆，其特征在于，包括单芯电缆、设置在单芯电缆表皮外部的一号光纤和二号光纤、以及同时与一号光纤和二号光纤连接的光电转换装置。

在上述的一种地铁光纤复合智能电缆，所述单芯电缆表皮外部设置有至少两个细管，以单芯电缆中心对称设置，一号光纤和二号光纤分别放置在细管中，单芯电缆的表皮均匀安装有若干微型支架，细管固定在微型支架上。

在上述的一种地铁光纤复合智能电缆，所述的光电转换装置安装于所述单芯电缆的起始段，包括：一号光电转换器、二号光电转换和报警器，所述的一号光电转换器与所述的一号光纤连接，能够发射光信号并接收设定的散射光信号，所述的二号光电转换器与所述的二号光纤连接，能够发射光信号并接收设定的散射光信号。所述的一号光电转换器与所述的报警器电连接，通过将电信号输送至所述的报警器实现电缆温升报警；所述的一号光电转换器与所述的二号光电转换器电连接，可将温度信息输送至所述的二号光电转换器。所述的二号光电转换器与所述的报警器电连接，通过将电信号输送至所述的报警器实现电缆受力报警。

在上述的一种地铁光纤复合智能电缆，所述的单芯电缆采取三角形敷设方式，其中一个单芯电缆表皮外部设置有至少两个细管，单芯电缆包括：线芯、内屏蔽层、绝缘物质层、外屏蔽层、保护套、防腐蚀层。线芯为铜线或铝线。绝缘物质层环绕于所述的线芯和所述的内屏蔽层外部。内屏蔽层环绕于所述线芯表面，与所述线芯等电位，防止线芯与所述绝缘物质层之间发生局部放电。外屏蔽层环绕于所述绝缘物质层表面，防止绝缘物质层与保护套之间产生局部放电，保护套环绕于外屏蔽层表面。

因此，本实用新型具有如下优点：同时实现了单芯电缆各点的温度测定、受外力异常报警功能，采用耐腐蚀细管安置光纤，提升了测量温度与受力的均匀程度与准确性。对地铁电缆故障检测、受力检测、防盗报警等方面提供实现依据。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图。

图2为本实用新型的截面图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请见图1，本实用新型提供的一种地铁光纤复合智能电缆，包括单芯电缆1、一号光纤2、二号光纤3、光电转换装置4、细管9和微型支架10。所述的光电转换装置4安装于所述单芯电缆1的起始段，包括：一号光电转换器5、二号光电转换器6和报警器7，所述的一号光电转换器5与所述的一号光纤2连接，能够发射光信号并接收设定的散射光信号，所述的二号光电转换器6与所述的二号光纤3连接，能够发射光信号并接收设定的散射光信号。所述的一号光电转换器5与所述的报警器7电连接，通过将电信号输送至所述的报警器7实现电缆温升报警；所述的一号光电转换器5与所述的二号光电转换器6电连接，可将温度信息输送至所述的二号光电转换器。所述的二号光电转换器6与所述的报警器7电连接，通过将电信号输送至所述的报警器7实现电缆受力报警。所述的微型支架10安装于所述的单芯电缆1的表皮上，从起始段算起每隔100米安置一个，所述的微型支架10与所述的单芯电缆1外护套材料一致。

请见图2，所述的单芯电缆1采取三角形敷设方式。所述的单芯电缆1包括细管9。所述的导线1包括：线芯11、内屏蔽层12、绝缘物质13、外屏蔽层14、保护套15、防腐蚀层16。所述的线芯11材质为铜线或铝线，导电性能良好。所述的绝缘物质13材质为交联聚乙烯，绝缘性能良好，环绕于所述的线芯11和所述的内屏蔽层12外部。所述的内屏蔽层12由半导体材料构成，环绕于所述线芯11表面，与所述线芯11等电位，防止所述线芯11与所述绝缘物质13之间发生局部放电。所述外屏蔽层14由半导体材料构成，环绕于所述绝缘物质13表面，防止绝缘物质13与保护套15之间产生局部放电，所述的保护套15采用不含卤的交联聚乙烯阻燃材料。所述的细管9固定于所述的微型支架10上，所述的一号光纤2、二号光纤3放置于所述的细管9内部。

本实施例在使用时，同时实现了单芯电缆各点的温度测定、受外力异常报警功能，采用耐腐蚀细管安置光纤，提升了测量温度与受力的均匀程度与准确性。对地铁电缆故障检测、受力检测、防盗报警等方面提供实现依据。

尽管本说明书较多地使用了单芯电缆1、一号光纤2、二号光纤3、光电转换装置4、一号光电转换器5、二号光电转换器6、报警器7等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种地铁光纤复合智能电缆，其特征在于，包括单芯电缆、设置在单芯电缆表皮外部的一号光纤和二号光纤、以及同时与一号光纤和二号光纤连接的光电转换装置；所述单芯电缆表皮外部设置有至少两个细管，以单芯电缆中心对称设置，一号光纤和二号光纤分别放置在细管中，单芯电缆的表皮均匀安装有若干微型支架，细管固定在微型支架上。

2.根据权利要求1所述的一种地铁光纤复合智能电缆，其特征在于：所述的光电转换装置安装于所述单芯电缆的起始段，包括：一号光电转换器、二号光电转换和报警器，所述的一号光电转换器与所述的一号光纤连接，能够发射光信号并接收设定的散射光信号，所述的二号光电转换器与所述的二号光纤连接，能够发射光信号并接收设定的散射光信号；所述的一号光电转换器与所述的报警器电连接，通过将电信号输送至所述的报警器实现电缆温升报警；所述的一号光电转换器与所述的二号光电转换器电连接，可将温度信息输送至所述的二号光电转换器；所述的二号光电转换器与所述的报警器电连接，通过将电信号输送至所述的报警器实现电缆受力报警。

3.根据权利要求1所述的一种地铁光纤复合智能电缆，其特征在于：所述的单芯电缆采取三角形敷设方式，其中一个单芯电缆表皮外部设置有至少两个细管，单芯电缆包括：线芯、内屏蔽层、绝缘物质层、外屏蔽层、保护套、防腐蚀层；线芯为铜线或铝线；绝缘物质层环绕于所述的线芯和所述的内屏蔽层外部；内屏蔽层环绕于所述线芯表面，与所述线芯等电位，防止线芯与所述绝缘物质层之间发生局部放电；外屏蔽层环绕于所述绝缘物质层表面，防止绝缘物质层与保护套之间产生局部放电，保护套环绕于外屏蔽层表面。