CN212181946U - 一种智能测温电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能测温电缆，包括电缆本体，电缆本体内设置有至少一根缆芯，缆芯的外侧沿其轴线方向设置有用于感应缆芯温度的测温光纤，测温光纤由内向外依次套设有半导电缓冲阻水层和光纤套，缆芯外缠有半导电丁基胶带，半导电丁基胶带将测温光纤绞合在缆芯外并形成绞合导体。本测温电缆缆芯上设置有测温光纤，实现主动监测电缆的温度，并在电缆发生故障、停止充电后触动自动警报功能，提高电缆的安全性，方便工作人员及时检修；而半导电缓冲阻水层和光纤套，可以有效地保护测温光纤，减少外界因素对测温光纤的影响。利用半导电丁基胶带将测温光纤绞合在缆芯外，避免因为在使用过程中因为测温光纤远离缆芯而导致测量误差的出现。

Description

一种智能测温电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆领域，尤其涉及一种智能测温电缆。

背景技术

电缆是一种由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线，它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。有些电气设备在正常运行时会产生火花、电弧及高温；运行中电动机的温升、电缆绝缘老化、受潮、腐蚀或机械损伤等，会造成绝缘强度降低、短路、熔断器容体烧断；电气设备或线路严重超负荷也会产生火花、电弧或危险高温等不安全因素。而这些产生火花和电弧的地方如果没有及时发现并进行隔绝，有可能造成短路高温，最后烧毁电缆。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种智能测温电缆，可以对电缆的温度进行在线监测，对电缆的发热故障点精确定位。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能测温电缆，包括电缆本体，所述电缆本体内设置有至少一根缆芯，所述缆芯的外侧沿其轴线方向设置有用于感应缆芯温度的测温光纤，所述测温光纤由内向外依次套设有半导电缓冲阻水层和光纤套，所述缆芯外缠有半导电丁基胶带，半导电丁基胶带将测温光纤绞合在缆芯外并形成绞合导体。

作为上述技术方案的改进，所述缆芯由内向外依次设置有导体单元、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层以及金属屏蔽层，所述光纤套呈螺旋状缠绕或与导体单元并排设置在金属屏蔽层外。

作为上述技术方案的改进，所述缆芯设置有三组，三组所述缆芯呈品字型设置，每组所述缆芯上均设置有所述测温光纤。

作为上述技术方案的改进，所述电缆本体在绞合导体外由内向外依次设置有内护套、金属铠装层和外护套，所述三组所述缆芯置于内护套内，所述内护套内填充有填料。

作为上述技术方案的改进，所述测温光纤为1～48芯单模或多模光纤。

作为上述技术方案的改进，每组所述缆芯对应的光纤套采用不同的颜色。

作为上述技术方案的改进，所述电缆本体内还设置有用于传输数据的通信单元，所述通信单元设置在绞合导体的一侧，并置于内护套内。

作为上述技术方案的改进，所述通信单元由内向外依次设置有通信光纤和阻水纤膏层。

作为上述技术方案的改进，所述通信光纤为1～48芯单模光纤。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本实用新型的测温电缆，在缆芯上设置有测温光纤，实现主动监测电缆的温度，并在电缆发生故障、停止充电后触动自动警报功能，提高电缆的安全性，方便工作人员及时检修；而测温光纤外利用半导电缓冲阻水层和光纤套，可以有效地保护测温光纤，减少外界因素对测温光纤的影响，提高监控的精度。在本申请中利用半导电丁基胶带将测温光纤绞合在缆芯外，进一步提高每根缆芯的测温能力，同时避免因为在实际的使用过程中因为测温光纤远离缆芯而导致测量误差的出现。本测温电缆沿线进行温度和距离的同步测量，辅助运行人员及时发现故障隐患，实现智能化监控电缆的运行。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中光纤套呈螺旋状缠绕在缆芯外的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

如图1至图2所示，本实用新型提供了一种智能测温电缆，包括电缆本体，所述电缆本体内设置有至少一根缆芯1，所述缆芯1的外侧沿其轴线方向设置有用于感应缆芯1温度的测温光纤2，所述测温光纤2由内向外依次套设有半导电缓冲阻水层3和光纤套4，所述缆芯1外缠有半导电丁基胶带5，半导电丁基胶带5将测温光纤2绞合在缆芯1外并形成绞合导体。在本申请将测温光纤2包覆在半导电缓冲阻水层3和光纤套4内，可以有效进行防护测温光纤2，避免在后期使用过程中损伤测温光纤2。而在缆芯1上设置有测温光纤2，实现主动监测电缆的温度，并在电缆发生故障、停止充电后触动自动警报功能，提高电缆的安全性，方便工作人员及时检修；在本申请中利用半导电丁基胶带5将测温光纤2绞合在缆芯1外，进一步提高每根缆芯1的测温能力，同时避免因为在实际的使用过程中因为测温光纤2远离缆芯1而导致测量误差的出现。

参见图1和图2，此外,所述缆芯1由内向外依次设置有导体单元6、导体屏蔽层7、绝缘层8、绝缘屏蔽层9以及金属屏蔽层10，所述光纤套4呈螺旋状缠绕或与导体单元6并排设置在金属屏蔽层10外。光纤套4呈螺旋状的设置可以有效使得其内的测温光纤2均匀地感应整个缆芯1的整体温度，避免了测温光纤2只在一侧的时候测量不准确的情况出现。此外导体屏蔽层7可以有效地屏蔽外界电磁对导体单元6的影响，其中导体单元6在本申请中可以是铜导线，绝缘层8的设置可以有效进行密封导体单元6的内部空间，同时起到绝缘的作用；为了更好地进行减少外界对导体单元6的影响，绝缘屏蔽层9与金属屏蔽层10实现双层防护导体单元6。而在本申请中，金属屏蔽层10为铜带屏蔽层，绝缘屏蔽层9为常规电缆中所用的绝缘屏蔽层即可。在本申请中，绝缘层8包括耐火云母带层和陶瓷化硅橡胶层，所述耐火云母带层包覆在导体屏蔽层7外，所述陶瓷化硅橡胶层包覆在耐火云母带层外。采用耐火云母带和陶瓷化硅橡胶结合组成了电缆的绝缘层，确保绝缘层性能的可靠性，耐火云母带是对高温白云母通过高温处理，去除了有损电压和耐温性能的结晶水和所有非云母杂物，极大提高和稳定了云母的耐温性能与电气性能，其杂质少、结构紧密、氟含量低，清洁环保；陶瓷化硅橡胶层是由陶瓷化防火硅橡胶和耐高温玻纤布为基材延压复合而成，在350℃以上温度下开始变硬结成陶瓷状的壳体，在火灾情况下“陶瓷化”坚硬的壳体可以起到很好的阻燃、耐火、防火、隔火的作用，能够抵挡达3000℃的火焰，保护电缆安全，保障线路的畅通，同时自身具备良好的绝缘性能。

进一步，在本申请中所述缆芯1设置有三组，三组所述缆芯1呈品字型设置，每组所述缆芯1上均设置有所述测温光纤2。即每组缆芯1与对应一组的测温光纤2构成所述绞合导体，这样便于后期工作人员在检测不同电缆时能够有效地区分不同的电缆，提高检修的效率。为此，在本申请的另一个实施例中，每组所述缆芯1对应的光纤套4采用不同的颜色。在本所述测温光纤2为1～48芯单模或多模光纤，根据实际的需求进行选用。

在本申请中，所述电缆本体在绞合导体外由内向外依次设置有内护套11、金属铠装层12和外护套13，所述三组所述缆芯1置于内护套11内，所述内护套11内填充有填料14。外护套13作为本申请电缆的最外层，可以采用常规的耐老化耐磨的橡胶制成；内护套11可以为耐火材料制成，用于隔绝火源，保护电缆。

在本申请中其测量原理为拉曼散射的原理；是激光脉冲在光纤中传输时，由于激光和光纤分子的相互物理作用，会产生三种散射光:瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射。其中瑞利散射对温度不敏感,而拉曼散射和布里渊散射都对温度敏感，因此拉曼散射和布里渊散射都可用来测量温度。激光器发出的脉冲光信号在光纤中传输时，在不同位置产生的后向散射光沿测温光纤达到探测器的时间不同，将后向散射光到达探测器与激光器发出光脉冲的时间差乘以光在光纤中的传输速度再除以2，即可得到散射点在测温光纤上的位置。

进一步，为了更好地实现数据互通，所述电缆本体内还设置有用于传输数据的通信单元，所述通信单元设置在绞合导体的一侧，并置于内护套11内。其中，所述通信单元由内向外依次设置有通信光纤15和阻水纤膏层16，利用阻水纤膏层16能够有效防护通信光纤15，当然还可以在阻水纤膏层16外设置阻燃玻璃布袋来做阻燃结构，提高通信光纤15的耐火性。所述通信光纤15为1～48芯单模光纤。

在本申请中电缆集通信于一体，实现了用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发；其次，综合了电缆、预警测温于一体，实时对电缆的运行工作负载进行监控，防患于未然，自愈和自适应，实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生，主干线路的供电安全性得以保障。本测温电缆沿线进行温度和距离的同步测量，辅助运行人员及时发现故障隐患，实现智能化监控电缆的运行。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种智能测温电缆，其特征在于：包括电缆本体，所述电缆本体内设置有至少一根缆芯(1)，所述缆芯(1)的外侧沿其轴线方向设置有用于感应缆芯(1)温度的测温光纤(2)，所述测温光纤(2)由内向外依次套设有半导电缓冲阻水层(3)和光纤套(4)，所述缆芯(1)外缠有半导电丁基胶带(5)，半导电丁基胶带(5)将测温光纤(2)绞合在缆芯(1)外并形成绞合导体。

2.根据权利要求1所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述缆芯(1)由内向外依次设置有导体单元(6)、导体屏蔽层(7)、绝缘层(8)、绝缘屏蔽层(9)以及金属屏蔽层(10)，所述光纤套(4)呈螺旋状缠绕或与导体单元(6)并排设置在金属屏蔽层(10)外。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述缆芯(1)设置有三组，三组所述缆芯(1)呈品字型设置，每组所述缆芯(1)上均设置有所述测温光纤(2)。

4.根据权利要求3所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述电缆本体在绞合导体外由内向外依次设置有内护套(11)、金属铠装层(12)和外护套(13)，所述三组所述缆芯(1)置于内护套(11)内，所述内护套(11)内填充有填料(14)。

5.根据权利要求1所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述测温光纤(2)为1～48芯单模或多模光纤。

6.根据权利要求3所述的一种智能测温电缆，其特征在于，每组所述缆芯(1)对应的光纤套(4)采用不同的颜色。

7.根据权利要求4所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述电缆本体内还设置有用于传输数据的通信单元，所述通信单元设置在绞合导体的一侧，并置于内护套(11)内。

8.根据权利要求7所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述通信单元由内向外依次设置有通信光纤(15)和阻水纤膏层(16)。

9.根据权利要求8所述的一种智能测温电缆，其特征在于，所述通信光纤(15)为1～48芯单模光纤。

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