[發(fā)明專利]一種智能型電纜應力錐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410460375.6
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104197990A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 周金龍;朱冬宏;田群
• 申請（專利權(quán)）人: 金海新源電氣江蘇有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D5/353;H02G15/064
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于電纜附件技術(shù)領域，涉及一種智能型電纜應力錐。

背景技術(shù)

電纜應力錐是一種重要的電纜附件，應力錐具有喇叭口幾何形狀，采用導電硅橡膠，在工廠通過模具制作成型。電纜附件安裝完成后，應力錐緊密搭接在電纜外半導電斷口處，和外半導層同樣處于低電位，相當于將外半導斷口處進行延伸，這樣原本集中在外半導電斷口處的電力線會沿應力錐的幾何形狀進行均勻分布，改善了電場分布，降低了電暈產(chǎn)生的可能性，減少了對絕緣的破壞，保證了電纜的運行壽命。

橡膠應力錐和電纜絕緣之間應保持一定的界面應力，界面應力的大小和分布直接影響到電纜終端的電場分布和絕緣性能、影響到電纜表面的放電水平和電氣強度。界面應力和界面所能承受最大電應力有很大關(guān)系，隨著界面應力的增加，界面所承受的電應力會變大，但是當界面應力達到了一定程度以后，界面所能承受的電應力將不再發(fā)生變化，即界面應力有一定的飽和度，在達到飽和以前，壓力越大、分布越均勻，電纜終端的電氣性能越優(yōu)良。同時應該注意，如果界面應力太大，電纜絕緣層在界面應力的作用下有可能發(fā)生變形，從而影響電纜絕緣的電氣性能。

然而，應力錐在工作一段時間后容易發(fā)生形變。主要原因是電纜發(fā)熱時出現(xiàn)膨脹，會產(chǎn)生上逸物，另外橡膠長期浸泡在絕緣油中，會產(chǎn)生溶漲現(xiàn)象。這樣的話，就容易影響電纜的絕緣性能，甚至造成電力事故。據(jù)統(tǒng)計，電纜附件發(fā)生故障的比例占到電纜運行故障的一半以上。單純靠人工巡檢，難以及時發(fā)現(xiàn)這種應力錐形變的風險。因此，為了保證電力系統(tǒng)的安全運行，對電纜應力錐的形變實時監(jiān)測是非常有必要的。

實際情況是，電纜應力錐的工作環(huán)境中電磁干擾十分顯著，系統(tǒng)設計時需要考慮到抗電磁干擾的能力；有的應力錐還是浸泡在絕緣油中，同時一旦電纜附件安裝完畢，就無法拆開，因此需要無損測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種智能型電纜應力錐，可在應力錐的生產(chǎn)過程中，直接預埋了應力傳感光纖光柵和溫度傳感光纖光柵，通過對光纖光柵波長的實時測量，來計算電纜應力錐的應力分布，進而實時監(jiān)測應力錐的形變情況。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種智能型電纜應力錐，包括瓷套管和電纜絕緣，電纜絕緣設于瓷套管內(nèi)部，還包括接地螺栓和橡膠應力錐體，膠應力錐體通過接地螺栓固定在靠近地面處，橡膠應力錐體中設有應力傳感光纖光柵和溫度傳感光纖光柵，應力傳感光纖光柵和溫度傳感光纖光柵由緊包光纜串聯(lián)起來，并在橡膠應力錐體澆注生產(chǎn)時螺旋狀預埋在其中。

本發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案是：

前述應力傳感光纖光柵采用在線刻寫的方式直接在緊包光纜的光纖上寫成，或者采用分立的光纖光柵熔接而成；溫度傳感光纖光柵呈松弛狀態(tài)固定在管狀外殼中，且外殼中填充導熱硅脂；緊包光纜由單模光纖外表面涂覆一層全介質(zhì)材料構(gòu)成，所述全介質(zhì)材料層為鐵氟龍材料層。

進一步的，

前述應力傳感光纖光柵和溫度傳感光纖光柵的中心波長的表達式可寫成：