分布式光纤测温电力电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种分布式光纤测温电力电缆，包括金属丝铠装层，在依次排列的铠装钢丝中至少插排有一测温光纤；该测温光纤包括有测温纤芯，以及包覆于测温纤芯外侧的光纤包层，在光纤包层上包覆有导热层，在导热层外周间隔地套装有金属外管，在导热层和金属外管之间填充有导热填充膏；该导热填充膏的重量百分比组份为：胶凝剂18%—20%，分油抑制剂3%—5%，抗氧化剂1%—2%，吸水剂2%—2.5%，消泡剂0.0015%—0.002%，余为导热油；所述屏蔽层由导热屏蔽带绕包而成，该导热屏蔽带包括有石墨膜片，在石墨膜片的一侧面上镀覆有金属镀层，石墨膜片的另一侧面上设有导热胶层。该电力电缆能够对电缆运行情况实时并准确监测。

【技术实现步骤摘要】
分布式光纤测温电力电缆
本专利技术涉及电力电缆
，尤其涉及一种包括有导电缆芯和测温光纤的电力电缆，该电力电缆不仅能进行电能传输，而且能适时监测电缆的运行温度。
技术介绍
电力电缆广泛应用于城市地下电网、铁路电网、工矿企业内部供电及水下电力输送线路；随着电力电缆应用领域的不断拓展，电力电缆的敷设环境也变得更加复杂，电力电缆已从单纯的电力电能传输向耐腐、阻燃、阻水防潮等多功能多用途方向发展。随着高铁建设的大力发展，电力电缆在铁路供电线路中的应用数量也在与日俱增，电力电缆的工作运行状态在很大程度上决定着供电质量和供电的安全性。预防电缆故障、降低电缆运行中的故障率，提高电缆供电的可靠性，对铁路的安全、高效运行显得尤为重要。不管是用于铁路供电系统的电力电缆，还是用于其他供电系统的电力电缆，其电缆的缆芯由于通过较大的电流会在自身电阻的作用下发热，时间越久、温度越高，电阻越大、越容易发热，这不仅会引起电力传输损耗，更会导致绝缘材料退化，毁损电缆，甚至造成火灾等安全事故，故而电缆的运行温度是表征电力电缆运行状态的一个极其重要的参数，当电缆发生故障时，故障点附近的温度值也随之上升或下降。由于电力电缆往往处于埋设状态具有极大的隐蔽性，给故障的检测以及距离的准确定位带来较大的难度。重视电力电缆的故障检测和诊断，运用先进检测技术准确定位电力电缆的故障点，及时维修，做好安全保护措施，对电力系统的整体运行极其重要。光纤测温技术已在电力电缆运行温度的监测中得到运用，光纤测温技术是一项实时、在线和多点光纤温度测量技术，能够实时地监测空间温度场，可以对光纤沿线的测量点进行连续的实时测量，且抗电磁干扰。但是当测温光纤置入电力电缆中进行温度测量时，由于电力电缆在敷设或使用过程中会发生拉伸、挤压和弯曲等现象，不仅可能对光纤形成各种机械损伤，而且还会破坏光纤的工作姿态，使测温光纤产生偏振光，产生较大的测温误差，为此现有用于电力电缆在线测温的光纤往往均有较为复杂的护套层，而这种护套层又会阻断或延缓电缆热量的传递或形成不均匀传导，使得光纤测量产生较大误差。同时现有的屏蔽结构多采用金属屏蔽结构，这不仅需要耗费较多贵金属，增加电缆的重量和成本，而且也影响着电缆的热传导和温度的准确测量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够对电缆运行情况实时并准确监测的分布式光纤测温电力电缆。为了解决上述技术问题，本专利技术的分布式光纤测温电力电缆，包括导体缆芯，该导体缆芯由若干金属导体单丝绞合而成，在导体缆芯外依次设置有导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，在绝缘屏蔽层上设置有屏蔽层，该屏蔽层上设置有隔离套，在隔离套的外周设置有金属丝铠装层，在金属丝铠装层上绕包有绕包带层，所述金属丝铠装层包括有若干沿隔离套外周依次排列的铠装钢丝，在依次排列的铠装钢丝中至少插排有一测温光纤；该测温光纤包括有测温纤芯，以及包覆于测温纤芯外侧的光纤包层，在光纤包层上包覆有导热层，在导热层外周间隔地套装有金属外管，在导热层和金属外管之间填充有导热填充膏；该导热填充膏的重量百分比组份为：胶凝剂18%—20%，分油抑制剂3%—5%，抗氧化剂1%—2%，吸水剂2%—2.5%，消泡剂0.0015%—0.002%，余为导热油；所述屏蔽层由导热屏蔽带绕包而成，该导热屏蔽带包括有石墨膜片，在石墨膜片的一侧面上镀覆有金属镀层，石墨膜片的另一侧面上设有导热胶层。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术在金属丝铠装层中插排有测温光纤，该测温光纤能准确地监测到电缆运行温度，实现大范围、多点的温度测量，精准度高，能够实现自动测量和在线温度监测，有利于电缆的智能化管理；本专利技术中测温光纤单元的外护层采用了导热结构和护套结构，护套结构有效地增强了光纤的抗拉抗压等机械性能，形成了可靠稳定的保护功能，尤其是导热结构中的导热层和导热填充膏提高了光纤护层的导热效果，增强光纤的热敏感性和监测灵敏度，其导热油不仅具有良好的导热性能，也使得光纤受热均匀，测温数据更加准确，而且有效地阻止了水和潮气渗入到内部，避免光纤传输损耗，确保光纤的温度监测质量和使用寿命。导热填充膏在满足良好导热性的同时，又增强了光纤的减振、抗弯曲、抗拉伸等机械性能，具有导热和保护的双重技术效果。本专利技术的屏蔽层采用具有复合结构的导热屏蔽带绕包而成；该导热屏蔽带以石墨膜片为基材，在石墨膜片的一侧面镀覆有金属镀层，另一侧则设有导热胶层；由于石墨具有超高的导热率，并且具有良好的低频屏蔽作用，不仅能极好地均匀电缆内部的温度场，增强光纤的测温效果，使测量数据更加准确，而且能与金属镀层形成高低频的宽频屏蔽作用；采用这种复合结构的导热屏蔽带还降低了屏蔽贵金属的损耗，减轻电缆重量，方便敷设、使用，具有较好的经济性。本专利技术的优选实施方式，所述金属丝铠装层依次排列的铠装钢丝中插排有两根测温光纤。该结构保证了测温光纤的可靠稳定运行。本专利技术优选实施方式，所述石墨膜片为人工合成石墨膜，或者天然石墨膜，或者人工合成石墨和天然石墨的混合膜。所述金属镀层为镀银或镀铜层，所述导热胶层为导热胶涂覆层。具有极佳的导热性和屏蔽性。本专利技术的优选实施方式，所述导热填充膏的重量百分比组份为：导热油72%，胶凝剂20%，分油抑制剂4%，抗氧化剂1.5%，消泡剂0.0018%，余为吸水剂。所述导热油为合成导热油，所述胶凝剂为气相二氧化硅，所述抗氧化剂为烷基酚抗氧化剂，所述分油抑制剂为乙丙橡胶或双嵌段高聚物，所述吸水剂为硅胶，所述消泡剂为乳化硅油。具有良好的传热性和导热效果。本专利技术的优选实施方式，所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层均由过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包而成，所述绝缘层由过氧化物交联聚乙烯绝缘料挤包而成。所述绕包带层上挤包有内护套，该内护套上挤包有外护套。所述隔离套由低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤包而成。所述绕包带层由玻璃纤维带绕包而成。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术分布式光纤测温电力电缆作进一步详细说明。图1是本专利技术分布式光纤测温电力电缆一种具体实施方式的截面结构示意图；图2是图1所示结构中测温光纤的截面结构示意图；图3是图1所示结构中屏蔽层的导热屏蔽带截面结构示意图。图中，1—导体缆芯，2—导体屏蔽层，3—绝缘层，4—绝缘屏蔽层，5—屏蔽层、51—金属镀层、52—石墨基层、53—导热胶层，6—隔离套，7—金属丝铠装层，8—测温光纤、81—测温纤芯、82—测温包层、83—导热层、84—导热填充膏、85—金属外管，9—绕包带层，10—内护套，11—外护套。具体实施方式如图1所示的分布式光纤测温电力电缆，该电力电缆的导体缆芯1由多根纯铜质的金属导体单丝绞合而成，如导体缆芯1由14根、19根或60根铜质单丝绞合而成，单丝导体的直径2.6mm或2.93mm，铜质单丝分别多层绞合，相邻两层的单丝导体的绞合方向和节径比不相同。在导体缆芯1的外周从里向外依次包覆有导体屏蔽层2、绝缘层3和绝缘屏蔽层4，该导体屏蔽层2和绝缘屏蔽层4均由过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光纤测温电力电缆，包括导体缆芯（1），该导体缆芯（1）由若干金属导体单丝绞合而成，在导体缆芯（1）外依次设置有导体屏蔽层（2）、绝缘层（3）和绝缘屏蔽层（4），在绝缘屏蔽层（4）上设置有屏蔽层（5），该屏蔽层（5）上设置有隔离套（6），在隔离套（6）的外周设置有金属丝铠装层（7），在金属丝铠装层（7）上绕包有绕包带层（9），其特征在于：所述金属丝铠装层（7）包括有若干沿隔离套（6）外周依次排列的铠装钢丝，在依次排列的铠装钢丝中至少插排有一测温光纤（8）；该测温光纤（8）包括有测温纤芯（81），以及包覆于测温纤芯（81）外侧的光纤包层（82），在光纤包层（82）上包覆有导热层（83），在导热层（83）外周间隔地套装有金属外管（85），在导热层（83）和金属外管（85）之间填充有导热填充膏（84）；该导热填充膏（84）的重量百分比组份为：胶凝剂18%—20%，分油抑制剂3%—5%，抗氧化剂1%—2%，吸水剂2%—2.5%，消泡剂0.0015%—0.002%，余为导热油；所述屏蔽层（5）由导热屏蔽带绕包而成，该导热屏蔽带包括有石墨膜片（52），在石墨膜片（52）的一侧面上镀覆有金属镀层（51），石墨膜片（52）的另一侧面上设有导热胶层（53）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤测温电力电缆，包括导体缆芯（1），该导体缆芯（1）由若干金属导体单丝绞合而成，在导体缆芯（1）外依次设置有导体屏蔽层（2）、绝缘层（3）和绝缘屏蔽层（4），在绝缘屏蔽层（4）上设置有屏蔽层（5），该屏蔽层（5）上设置有隔离套（6），在隔离套（6）的外周设置有金属丝铠装层（7），在金属丝铠装层（7）上绕包有绕包带层（9），其特征在于：所述金属丝铠装层（7）包括有若干沿隔离套（6）外周依次排列的铠装钢丝，在依次排列的铠装钢丝中至少插排有一测温光纤（8）；该测温光纤（8）包括有测温纤芯（81），以及包覆于测温纤芯（81）外侧的光纤包层（82），在光纤包层（82）上包覆有导热层（83），在导热层（83）外周间隔地套装有金属外管（85），在导热层（83）和金属外管（85）之间填充有导热填充膏（84）；该导热填充膏（84）的重量百分比组份为：胶凝剂18%—20%，分油抑制剂3%—5%，抗氧化剂1%—2%，吸水剂2%—2.5%，消泡剂0.0015%—0.002%，余为导热油；所述屏蔽层（5）由导热屏蔽带绕包而成，该导热屏蔽带包括有石墨膜片（52），在石墨膜片（52）的一侧面上镀覆有金属镀层（51），石墨膜片（52）的另一侧面上设有导热胶层（53）。


2.根据权利要求1所述的分布式光纤测温电力电缆，其特征在于：所述金属丝铠装层（7）依次排列的铠装钢丝中插排有两根测温光纤（8）。


3.根据权利要求1所述的分布式光纤测温电力电缆，其特征在于：所述石墨膜片（52）为人工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子纯，吴荣美，王立忠，于浜，邵秀琴，王明媚，
申请(专利权)人：江苏东强股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32