[實(shí)用新型]耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820057521.0
• 申請(qǐng)日: 2008-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN201173986Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳海生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上?？炻闺娋€電纜有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/44
• 分類號(hào): G02B6/44
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 章蔚強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光纜，特別涉及一種用于探測(cè)溫度的耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜。

背景技術(shù)

由于6KV以上的高壓電纜電壓等級(jí)較高，常規(guī)的溫度傳感器不能滿足安全的需要，因此在低溫、強(qiáng)電場(chǎng)、潮濕環(huán)境運(yùn)行電纜溝內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的主要原因是由于電纜接頭制作的質(zhì)量不良和環(huán)境腐蝕致使電纜老化所造成。根據(jù)多次事故分析發(fā)現(xiàn)，從電纜過熱到事故的發(fā)生，其發(fā)展速度比較緩慢、時(shí)間較長(zhǎng)，通過具有抗強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾的“早期溫度探測(cè)技術(shù)”完全可以防止、杜絕此類事故的發(fā)生。

電力變壓器是電力供電系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，變電裝置為增強(qiáng)絕緣性能，大多使用油紙等絕緣物，這些絕緣物若遇到火花和電弧不但本身會(huì)燃燒，而且還會(huì)形成區(qū)域性停電和由此而引發(fā)的火災(zāi)事故。

采用A級(jí)絕緣的變壓器(我國(guó)電力變壓器大部分采用A級(jí)絕緣)在正常運(yùn)行中，當(dāng)周圍空氣溫度最高為40℃時(shí)，變壓器繞組的極限工作溫度為105℃。由于繞阻的平均溫度比油溫高10℃，同時(shí)為了防止油質(zhì)劣化，所以規(guī)定變壓器上層油溫最高不得超過95℃。而若變壓器的溫度長(zhǎng)時(shí)間超過允許值，則變壓器的絕緣容易損壞。因?yàn)榻^緣材料長(zhǎng)期受熱后要老化，溫度越高，絕緣老化越快。當(dāng)絕緣老化到一定程度時(shí)，在運(yùn)行的震動(dòng)和電動(dòng)力的作用下，絕緣容易破壞，且易發(fā)生電氣擊穿而造成故障，因此，必須要有有效的溫度測(cè)量技術(shù)，時(shí)刻檢測(cè)變壓器是否在其允許的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，以保證變壓器合理的使用壽命。

由于光纖具有徑細(xì)、質(zhì)軟、重量輕的機(jī)械性能；絕緣、無感應(yīng)的電氣性能；耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學(xué)性能等，它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū))，或者對(duì)人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū))，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。而且其本身的傳光特性，可實(shí)現(xiàn)“傳”、“感”一體化。這其中就包括了應(yīng)用極廣的光纖纜式溫度傳感器。

圖1是用于溫度測(cè)量與火災(zāi)報(bào)警的光纖纜式溫度傳感器原理圖。它是以用于探測(cè)溫度的溫敏光纖波導(dǎo)纜作為溫度檢測(cè)探頭，連接集成高科技的“光、計(jì)、電”綜合技術(shù)的探測(cè)器，對(duì)需要進(jìn)行溫度檢測(cè)與火災(zāi)報(bào)警的強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境溫度進(jìn)行高精度的“定點(diǎn)、定溫”的監(jiān)控和火災(zāi)報(bào)警。

其中，用于探測(cè)溫度，并傳輸溫度信息的溫敏光纖波導(dǎo)纜是光纜式溫度傳感器的重要組成部分。

但是，目前國(guó)內(nèi)外用于探測(cè)溫度的耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜，均利用現(xiàn)有的通信用光纜制作技術(shù)制作，包括用現(xiàn)有的通信用室內(nèi)軟光纜結(jié)構(gòu)制作感溫光纜；或采用OPGW光纜金屬管式結(jié)構(gòu)制作感溫光纜。如緊包光纖被承力芯包圍在中心，遠(yuǎn)離外護(hù)層，且外護(hù)層選用的是非絕緣材料。由于上述用于通信的光纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選用，目的均是要減弱外界溫度對(duì)光纖纜信息傳輸?shù)挠绊憽Ｒ虼?，其材料的選用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均是為了要避免和減緩熱傳導(dǎo)效應(yīng)。所以，采用此種材料和結(jié)構(gòu)的光纜制作的耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜，其溫度敏感性和反應(yīng)速度必然是不理想的。這對(duì)于消防火災(zāi)報(bào)警和工業(yè)流程控制中，反應(yīng)時(shí)間達(dá)到毫秒級(jí)/公里的要求，顯然是難以滿足要求的。

而采用金屬管式結(jié)構(gòu)的光纜因不易彎曲和非絕緣材料，而限制了產(chǎn)品在高電壓強(qiáng)電場(chǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

有鑒于上述現(xiàn)有的耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年來豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，并加以實(shí)際運(yùn)用，以期創(chuàng)設(shè)出靈敏度更高的耐強(qiáng)電磁場(chǎng)的溫敏光纖波導(dǎo)纜。經(jīng)本發(fā)明人不斷研究、試驗(yàn)和改進(jìn)，創(chuàng)設(shè)出本實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種靈敏度更高的耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型溫敏光纖波導(dǎo)纜，包括外護(hù)層、緊包光纖和承力芯，承力芯置于外護(hù)層的中部，緊包光纖設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上，并分布在承力芯的外圍，且緊貼外護(hù)層。

優(yōu)選的是，承力芯位于外護(hù)層的中心。

作為上述方案的優(yōu)選方案，承力芯為經(jīng)過纜化處理的非金屬柔軟型承力芯。

優(yōu)選的是，緊包光纖在外護(hù)層內(nèi)側(cè)均勻分布，并緊貼外護(hù)層。

作為上述方案的優(yōu)選方案，外護(hù)層內(nèi)側(cè)的空隙處設(shè)置填充線。

優(yōu)選的是，外護(hù)層采用具有導(dǎo)熱特性并有絕緣特性的材料。

作為上述方案的優(yōu)選方案，外護(hù)層由導(dǎo)熱系數(shù)超過1.5W/m·K的高分子復(fù)合材料。

采用這樣的結(jié)構(gòu)后，耐強(qiáng)電磁場(chǎng)溫敏光纖波導(dǎo)纜的感溫靈敏度大大提高，進(jìn)而降低了溫度探測(cè)主機(jī)的成本，而且還同時(shí)具有抗強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、抗拉、曲率半徑大等工程應(yīng)用實(shí)用特性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。