CN211699818U - 智能传感电缆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能传感电缆，涉及电力电缆。智能传感电缆包括三根线芯、内绞合光纤、填料、包带、内护套、铠装层及外护套。三根线芯均用于传导电流。内绞合光纤用于对智能传感电缆在使用过程中进行实时的温度监控。包带、内护套、铠装层及外护套均用于保护所述智能传感电缆。本申请将内绞合光纤即传感光纤应用在电缆中，光纤材料本身的电绝缘性以及固有的宽屏带、可远距离传输的优点使分布式光纤传感系统终端脱离测量现场，避开恶劣环境；由于高压电缆故障点既表现出温度升高又表现出应变变化，因此利用分布式光纤传感技术可以在整个电缆线路上实现在线监测和故障点快速定位，实现温度和应变点的同时检测。

Description

智能传感电缆

技术领域

本申请涉及电力电缆，特别是涉及一种智能传感电缆。

背景技术

电力电缆作为电能和信息传输体，在交通运输、工业、电气通讯等领域都发挥着重要的作用。随着电缆在现代工程应用中地位的不断提升，其使用寿命和传输损耗也越来越受到人们的重视。由于电力电缆在通电时存在电阻，长期使用会发热。而电缆的绝缘层并不能在高温下工作，当温度超过设计温度时，绝缘层就会软化，被绝缘层包裹着的导体线芯就会发生错动甚至引发火灾。我国由电缆引起的火灾损失，每年高达几十亿人民币，电缆的阻燃也越来越被人们重视。

因此，亟需研制出一种能够实现电缆温度检测的电力电缆。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

本申请提供了一种智能传感电缆，包括：

三根线芯，沿智能传感电缆的中心呈圆周均布，每根线芯用于传导电流，每根线芯包括导体和包裹在导体外部的绝缘屏蔽层组；

内绞合光纤，为传感光纤，设置在三根线芯的中心空隙处，用于对智能传感电缆在使用过程中进行实时的温度监控；

填料，填充在所述三根线芯之间的空隙处；和

包带、内护套、铠装层、外护套，由内至外顺次包裹在所述填料的外部，用于保护所述智能传感电缆。

可选地，每根线芯的绝缘屏蔽层组由内至外依次包括导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层和铜带屏蔽层。

可选地，所述导体屏蔽层采用高性能纤维复合石墨烯材料制成。

可选地，所述外护套为聚氯乙烯护套。

可选地，所述导体为铜或铝。

本申请的智能传感电缆，将内绞合光纤即传感光纤应用在电缆中，光纤材料本身的电绝缘性以及固有的宽屏带、可远距离传输的优点使分布式光纤传感系统终端脱离测量现场，避开恶劣环境；由于高压电缆故障点既表现出温度升高又表现出应变变化，因此利用分布式光纤传感技术可以在整个电缆线路上实现在线监测和故障点快速定位，实现温度和应变点的同时检测。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的智能传感电缆的示意性结构图。

图中各符号表示含义如下：

1、导体，2、导体屏蔽层，3、交联聚乙烯绝缘层，4、绝缘屏蔽层，5、铜带屏蔽层，6、填料，7、包带，8、内护套，9、铠装层，10、外护套，11、内绞合光纤。

具体实施方式

图1是根据本申请一个实施例的智能传感电缆的示意性结构图。本实施例，提供了一种智能传感电缆，一般可以包括：三根线芯、内绞合光纤11、填料6、包带7、内护套8、铠装层9及外护套10。三根线芯沿智能传感电缆的中心呈圆周均布。每根线芯用于传导电流。每根线芯包括导体1和包裹在导体1外部的绝缘屏蔽层4组。内绞合光纤11为传感光纤，设置在三根线芯的中心空隙处，用于对智能传感电缆在使用过程中进行实时的温度监控。填料6填充在所述三根线芯之间的空隙处。包带7、内护套8、铠装层9和外护套10由内至外顺次包裹在所述填料6的外部，用于保护所述智能传感电缆。

本申请的智能传感电缆，将内绞合光纤11即传感光纤应用在电缆中，光纤材料本身的电绝缘性以及固有的宽屏带、可远距离传输的优点使分布式光纤传感系统终端脱离测量现场，避开恶劣环境。此外，由于高压电缆故障点既表现出温度升高又表现出应变变化，因此利用分布式光纤传感技术还可以在整个电缆线路上实现在线监测和故障点快速定位，实现温度和应变点的同时检测，进而能够优化电缆的使用寿命，减少了传输量的损耗，同时也为操作人员提供工具来安排维护程序，实时对电力电缆的负荷进行调度，不仅能够保证电缆的运行安全，使其负荷能力得到充分发挥。而且还可以解决电力调度中紧急情况下的电力供应问题，能够广泛应用于电力供电监测、大型建筑内部电缆供电等领域。

在实现本申请的过程中，发明人发现传统电缆的屏蔽材料因为材料强度不够等原因，使电缆长时间处于不均匀电场中，线芯相互感应产生噪声电压，存在对内造成电缆内部传输能量的损失，对外造成地磁辐射污染的问题。

基于此，本实施例中，每根线芯的绝缘屏蔽层组由内至外依次包括导体屏蔽层2、交联聚乙烯绝缘层3、绝缘屏蔽层4和铜带屏蔽层5。更进一步地，所述导体屏蔽层2采用高性能纤维复合石墨烯材料制成。高性能纤维复合石墨烯材料为市面上在售的现有材料。高性能纤维可以是碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维。由于导体屏蔽层2采用高性能纤维复合石墨烯材料制成，使得电缆具有耐高温、热稳定性好、物理综合性能优异、使用寿命长的特点。

更具体地，本实施例中，所述外护套10为聚氯乙烯护套。

更具体地，本实施例中，所述导体1为铜或铝，用于于传导电流。

更具体地，本实施例中，填料6为塑料材料。

更具体地，交联聚乙烯绝缘层3是用来保护线芯之间、线芯与外界的绝缘，使电流沿线芯传输。在其他实施例中，绝缘层还可以用的材料有油浸纸、橡皮、聚氯乙烯和聚乙烯等。

更具体地，导电线芯的截面形状可以是圆形、半圆形、扇形或椭圆形等。

更具体地，包带7和内护套8为内护层。内护层主要是保护电缆统包绝缘不受潮湿和防止电缆浸渍剂外流以及轻度机械损伤。包带7可以是铅包或铝包、橡套。内护套8可是聚氯乙烯套或聚乙烯套等。铠装层9及外护套10为外护层。外护层是用来保护内护层的，防止内护层受机械损伤或化学腐蚀等。一般铠装层9为钢带或钢丝。外护套10为纤维绕包、聚氯乙烯护套和/或聚乙烯护套。

故本申请的智能传感电缆，还具有结构简单、轻质、高强、高导电性、高耐腐蚀性的特点。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种智能传感电缆，其特征在于，包括：

三根线芯，沿智能传感电缆的中心呈圆周均布，每根线芯用于传导电流，每根线芯包括导体和包裹在导体外部的绝缘屏蔽层组；

内绞合光纤，为传感光纤，设置在三根线芯的中心空隙处，用于对智能传感电缆在使用过程中进行实时的温度监控；

填料，填充在所述三根线芯之间的空隙处；和

包带、内护套、铠装层、外护套，由内至外顺次包裹在所述填料的外部，用于保护所述智能传感电缆。

2.根据权利要求1所述的智能传感电缆，其特征在于，每根线芯的绝缘屏蔽层组由内至外依次包括导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层和铜带屏蔽层。

3.根据权利要求2所述的智能传感电缆，其特征在于，所述导体屏蔽层采用高性能纤维复合石墨烯材料制成。

4.根据权利要求1所述的智能传感电缆，其特征在于，所述外护套为聚氯乙烯护套。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的智能传感电缆，其特征在于，所述导体为铜或铝。

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