[實用新型]一種智能電纜在線監測系統

有效

• 申請號: 201720461538.1
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN206670828U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 王軍華;劉士齊;方支劍;邵建偉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01L1/24;G08B19/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本實用新型屬于電纜領域，涉及一種智能電纜在線監測系統。

背景技術

現階段，地鐵因其可靠性高、運載能力強、能夠在很短的時間運輸大量的人群等諸多優勢正迅速發展，因地鐵完全運行在地下，列車行駛與站臺的照明都需要用電，如何對地鐵系統穩定、可靠的供電，且在供電線路發生故障時第一時間確定故障位置進行檢修就顯得尤為重要。在地鐵供電過程中，主要應用35kV、10kV交流電纜。上述電纜主要安置于電纜溝或采用地下直埋，其在運行過程中發生故障的最直接原因是絕緣降低而被擊穿，而造成絕緣擊穿的因素主要有：外力損傷、過負荷運行、環境溫度影響以及接頭問題，總結來看電纜發生故障的原因主要是受外力與溫度影響，

現階段，電纜故障檢測主要是溫度檢測和防盜報警。溫度檢測中應用較為廣泛的技術有熱電偶測溫以及光纖測溫。熱電偶測溫的原理是熱電偶的電阻會隨著溫度的變化而變化，以此將溫度的信號轉換為電信號，并進行測量。熱電偶測溫結構簡單、造價低廉、技術成熟，但由于熱電偶只能進行點式測溫，無法對整條電纜線路進行溫度的在線監測，所以具有一定的局限性。光纖具有成本低廉、不受電磁干擾、體積小重量輕、測量精度高、便于敷設等優點，分布式光纖測溫技術利用一條光纖就可實現對數公里的線路進行長期監測，現階段光纖測溫電纜多停留在實驗室階段，實際應用較少?，F有的光纖測溫電纜主要對電纜的接頭處進行檢測。其主要存在以下問題：

（1）地鐵電纜溫度升高主要受載流量影響，載流量升高會導致電纜多處溫度升高，只對電纜接頭部分進行測溫存在安全隱患；

（2）地鐵電纜敷設環境復雜，光纖裸露易于被腐蝕；

（3）不能同時實現溫升、受應力報警的功能。

因此，需要一種新的技術方案來解決上述問題。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提出了一種智能電纜在線監測系統,通過在地鐵電纜外置光纖，實現了地鐵電纜各點的溫度測定、受外力檢測、火情報警的功能，并通過光纖的彎折敷設，實現了一套系統監測多條光纖的功能，對地鐵電纜故障檢測與防火防盜報警等方面提供實現依據。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種智能電纜在線監測系統，其特征在于，包括單芯電纜、設置在單芯電纜表皮外部的一號光纖和二號光纖、同時與一號光纖和二號光纖連接的光電轉換裝置，以及與光電轉換裝置連接的計算機系統，所述單芯電纜表皮外部設置有至少兩個細管，以單芯電纜中心對稱設置，一號光纖和二號光纖分別放置在細管中，單芯電纜的表皮均勻安裝有若干微型支架，細管固定在微型支架上。

在上述一種智能電纜在線監測系統，所述的光電轉換裝置安裝于所述單芯電纜的起始段，包括：一號光電轉換器、二號光電轉換和報警器，所述的一號光電轉換器與所述的一號光纖連接，能夠發射光信號并接收設定的散射光信號，所述的二號光電轉換器與所述的二號光纖連接，能夠發射光信號并接收設定的散射光信號；所述的一號光電轉換器與所述的報警器電連接，通過將電信號輸送至所述的報警器實現電纜溫升報警；所述的一號光電轉換器與所述的二號光電轉換器電連接，可將溫度信息輸送至所述的二號光電轉換器；所述的二號光電轉換器與所述的報警器電連接，通過將電信號輸送至所述的報警器實現電纜受力報警。

在上述一種智能電纜在線監測系統，所述的單芯電纜采取三角形敷設方式，一號光纖、二號光纖在所述的單芯電纜末端以設定的曲率半徑彎折，供下一條所述的單芯電纜使用；單芯電纜包括：線芯、內屏蔽層、絕緣物質層、外屏蔽層、保護套、防腐蝕層；線芯為銅線或鋁線；絕緣物質層環繞于所述的線芯和所述的內屏蔽層外部；內屏蔽層環繞于所述線芯表面，與所述線芯等電位，防止線芯與所述絕緣物質層之間發生局部放電；外屏蔽層環繞于所述絕緣物質層表面，防止絕緣物質層與保護套之間產生局部放電，保護套環繞于外屏蔽層表面。

在上述一種智能電纜在線監測系統，所述的一號光纖與所述的二號光纖長度不可超過40千米，所測每段單芯電纜長度不得超過10千米，在所述的單芯電纜末端，所述的一號光纖與所述的二號光纖以五至六厘米的曲率半徑進行彎折，并穿過下一條單芯電纜上的細管?？赏瑫r實現4條所述的單芯電纜的在線監測。

因此本實用新型具有如下優點：通過在地鐵電纜外置光纖，實現了地鐵電纜各點的溫度測定、受外力檢測、火情報警的功能，并通過光纖的彎折敷設，實現了一套系統監測多條光纖的功能，對地鐵電纜故障檢測與防火防盜報警等方面提供實現依據。

附圖說明

圖1：為本實用新型的外部結構示意圖。

圖2：為本實用新型的截面圖。