[實用新型]一種內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜

有效

• 申請號: 202020389196.9
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN211906997U
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 郝艷捧;成延庭;陳云;陽林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/282;H01B9/00;H01B9/02;G01D5/353;G01K11/32;G01N21/17
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃國亮

本實用新型公開了一種內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，包括電纜本體，其中，所述電纜本體包括阻水帶層和至少一條濕度傳感器光纖，阻水帶層設置在電纜本體內；至少一條濕度傳感器光纖沿電纜本體的軸向設置在阻水帶層外，所述濕度傳感器光纖用于檢測電纜本體內部濕度。本實用新型通過內置濕度傳感器光纖，具有良好的電氣、機械性能，還具有靈敏的傳感特性，且濕度傳感器光纖設置在金屬屏蔽層能不畸變電纜內部電場分布。長期運行中能夠通過濕度傳感器光纖器實時監測阻水帶層的濕度，對影響電纜正常穩定運行的濕度因素進行監控，提高運行可靠性，為構建電力物聯網感知層提供強有力支撐。

技術領域

本實用新型涉及電力輸送設備研究領域中的一種電纜，特別是一種內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜。

背景技術

目前，隨著經濟社會持續發展，與架空輸電線相比，交聯聚乙烯電纜以其有利于城市美化及故障率低等優點，在城網改造中應用廣泛。電力電纜敷設于地底，易受市政工程等外力破壞，引起水分侵入。為防止絕緣受潮產生水樹枝，高壓電纜常用電纜緩沖層作縱向阻水結構。但近來研究發現，南方沿海等地電纜長期運行后，易出現緩沖層缺陷，半導電阻水帶表面出現不明白色粉末，絕緣屏蔽層受到燒蝕，嚴重者甚至燒蝕絕緣層引起故障。該缺陷與電纜受潮程度相關，缺陷電纜的半導電緩沖阻水帶表面電阻、體積電阻率增大，不利于電纜內護套與絕緣屏蔽層間良好的電氣連接，影響電纜正常穩定運行。對電力電纜緩沖層濕度參數進行在線監測，有利于實時反映電纜運行環境，依據受潮程度制訂差異化運維策略。

當前常見的濕度傳感器分為傳統型、電解質型、陶瓷型及高分子型濕度傳感器。前三種傳感器中，傳統型濕度傳感器測量精度欠佳，電解質型濕度傳感器穩定性、濕滯性差，陶瓷型濕度傳感器靈敏度較低、尺寸較大，均不適合電力電纜濕度在線監測。高分子型傳感器根據變化參數不同可分為電特性和光特性傳感器，其中，電特性高分子型傳感器易受環境因素影響，穩定性差。而光特性的高分子型傳感器一般用在航天和船舶、生物醫學、工程結構安全檢測等領域，未見其用于電力電纜中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，能通過濕度傳感器光纖實時監測電纜內部運行濕度，為差異化運維管理提供理論依據。

根據本實用新型的第一方面實施例，提供一種內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，包括電纜本體，其中，所述電纜本體包括：

阻水帶層，設置在電纜本體內；

至少一條濕度傳感器光纖，沿電纜本體的軸向設置在阻水帶層外，所述濕度傳感器光纖用于檢測電纜本體內部濕度。

根據本實用新型第一方面實施例所述的內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，還包括設置在濕度傳感器光纖旁的溫度傳感器光纖，所述溫度傳感器光纖與濕度傳感器光纖平行設置。

根據本實用新型第一方面實施例所述的內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，所述阻水帶層外表面設置有金屬屏蔽層，所述濕度傳感器光纖和溫度傳感器光纖設置在金屬屏蔽層內。

根據本實用新型第一方面實施例所述的內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，所述金屬屏蔽層內部具有多根沿圓周方向間隔設置的金屬絲，至少一根所述金屬絲設置在濕度傳感器光纖和溫度傳感器光纖之間。

根據本實用新型第一方面實施例所述的內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，所述金屬屏蔽層還包括纏繞在金屬絲外表面的金屬帶，所述金屬帶用于將金屬絲、濕度傳感器光纖和溫度傳感器光纖固定。

根據本實用新型第一方面實施例所述的內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，所述金屬絲為銅絲、鋁絲、鉛絲和低碳鋼絲中的一種或者多種。

根據本實用新型第一方面實施例所述的內置濕度傳感器的光纖復合高壓電纜，所述溫度傳感器光纖包括從內往外依次設置的溫度傳感器光纖線芯、溫度傳感器光纖包層和溫度傳感器光纖保護層，所述溫度傳感器光纖線芯內設有多個溫度光纖柵區。