[發明專利]一種溫度在線監測用光纖復合高壓電纜

在審

• 申請號: 201710315798.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN106992035A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 王國忠
• 申請（專利權）人: 江蘇通光強能輸電線科技有限公司
• 主分類號: H01B7/18
• 分類號: H01B7/18;H01B7/28;H01B7/282;H01B9/00;H01B9/02;G02B6/44
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 查鑫利

技術領域

本發明涉及一種高壓電纜，尤其是涉及一種溫度在線監測用光纖復合高壓電纜。

背景技術

電纜工作溫度過高，絕緣材料老化就加速，電纜壽命就會縮短，甚至電纜立刻破壞。因此，實時監測和控制電纜的溫度變化，對于電纜尤其是大容量傳輸的高壓、超高壓電纜安全經濟運行，就顯得十分重要。高壓、超高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜一般以帶金屬套屏蔽的單芯電纜居多，由于高壓單芯電纜不便于放置測溫光纖，如果將測溫光單元隨意放置在金屬套內，受到擠包絕緣屏蔽的自重及電纜敷設時彎曲的影響，極易造成測溫光纖受側壓力和拉力作用，影響測溫光纖的正常工作。目前，公知的高壓電纜溫度在線監測只是采用接觸式或非接觸式測試電纜的表面溫度，受環境因素及熱傳導的影響較大，測得的溫度不能實時準確地反映電纜的真實瞬間溫度，使得一些保護措施滯后動作，造成安全事故。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種溫度在線監測用光纖復合高壓電纜，以實時準確地反映電纜的真實瞬間溫度，同時不改變原有的電場分布。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種溫度在線監測用光纖復合高壓電纜，包括擠包有絕緣屏蔽層的纜芯，此外還包括光單元和若干半導電條，光單元和若干半導電條緊貼為一個圓周，并螺旋纏繞在絕緣屏蔽層上，形成測溫層，測溫層外繞包有半導電緩沖帶，半導電緩沖帶外依次設有金屬屏蔽套、非金屬套和導電層。

所述光單元包括半導電PBT束管，半導電PBT束管內設有多根測溫光纖，測溫光纖與半導電PBT束管之間填充有半導電纖膏。

所述光單元的外徑與半導電條的直徑相同。

所述半導電條和絕緣屏蔽層均由半導電材料制成，半導電緩沖帶由半導電帶和半導電膨脹微粒復合而成，金屬屏蔽套為鉛合金套或鋁合金套，非金屬套由高分子材料制成，導電層為導電石墨涂層。

本發明的優點是：本發明將光單元和半導電條圓周纏繞在絕緣屏蔽層上，并外包半導電緩沖帶、金屬屏蔽套、非金屬套和導電層，在實時準確地反應電纜瞬間溫度的同時，確保電纜良好的機械性能，并不受磁場干擾，與光纖監控互不影響，極大地提高了電纜的使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明中光單元的結構示意圖。

其中，1、絕緣屏蔽層，2、半導電條，3、光單元，4、半導電緩沖帶，5、金屬屏蔽套，6、非金屬套，7、導電層，8、測溫光纖，9、半導電纖膏，10、半導電PBT束管，11、纜芯。

具體實施方式：

如圖1所示，一種溫度在線監測用光纖復合高壓電纜，包括擠包有絕緣屏蔽層1的纜芯11，此外還包括光單元3和若干半導電條2，光單元3和若干半導電條2緊貼為一個圓周，并螺旋纏繞在絕緣屏蔽層1上，形成測溫層，實時監測電纜的溫度變化，同時螺旋節距可防止電纜敷設時彎曲及拉伸對光單元3的損傷，測溫層外繞包有半導電緩沖帶4，半導電緩沖帶4外依次設有金屬屏蔽套5、非金屬套6和導電層7。

如圖2所示，光單元3包括半導電PBT束管10，半導電PBT束管10內設有多根測溫光纖8，測溫光纖8與半導電PBT束管10之間填充有半導電纖膏9，且光單元3的外徑與半導電條2的直徑相同，從而使光單元3相當于一根實心的半導電條，其半導電電阻率與絕緣屏蔽層1的電阻率相近，而半導電條2和絕緣屏蔽層1均由半導電材料制成，這樣擠包的絕緣屏蔽層1、測溫層及半導電緩沖帶4的電性能基本一致，電場不發生畸變。半導電PBT束管10的基料為PBT塑料，具有優良的機械物力性能，可以很好地保護測溫光纖8，使其免受機械力的作用，并且半導電條2、半導電PBT束管10和絕緣屏蔽層1的線膨脹系數相近，隨著電纜負荷的周期變化共同膨脹或收縮，使光單元3不受應力的作用，這樣，測溫光纖8可以很好地感知電纜的運行溫度。

半導電緩沖帶4由半導電帶和半導電膨脹微粒復合而成，不僅具有半導電性質，還有阻水和緩沖襯墊作用，可進一步減緩側壓力和熱膨脹力的作用，使光單元3在電纜的敷設和運行中幾乎不受力的作用；金屬屏蔽套5為鉛合金套或鋁合金套，除起到電纜屏蔽接地作用外，還具有徑向阻水功能，防止潮氣或水分侵入電纜；非金屬套6由高分子材料制成，具有良好的防腐效果；導電層7為導電石墨涂層，使電纜良好接地。

此外，由于測溫光纖8由非金屬的石英介質材料構成，絕緣性較好，既不受電磁場的干擾，也不會對纜芯11內導體傳輸的電能產生干擾，確保電纜的電能傳輸和光纖監控互不影響。