一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统技术方案

本申请公开了一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，包括：激光器，用于生成预设频率的激光信号，并将激光信号发射至调制器；调制器用于将接收到的激光信号调制为脉冲激光；环形器的第一端口接收脉冲激光，并通过第二端口将脉冲激光发射至带护套的待测高压电缆的传感光纤中，产生布里渊散射光；环形器的第二端口接收布里渊散射光并从第三端口发出给信号分析单元；信号分析单元用于对布里渊散射光进行信号分析处理，得到布里渊频移，并基于布里渊频移计算待测高压电缆的应变变化量。因此，本申请能够解决现有带平滑铝护套的高压电缆并未进行轧纹处理，导致电缆运行或者使用过程中易损伤电缆，且不易发现的技术问题。且不易发现的技术问题。且不易发现的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统


[0001]本申请涉及电缆检测
，尤其涉及一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统。

技术介绍

[0002]近年来发生多起高压交流电缆缓冲层烧蚀引发的故障，故障原因多为波纹铝护套与半导电缓冲层之间电接触不良导致。新型平滑铝护套结构电缆可有效规避铝护套与缓冲层之间电接触不良现象，对减少高压电缆缓冲层烧蚀故障次数、提高电缆载流量及设备运行可靠性等方面具有重要意义。
[0003]但是，由于平滑铝护套未进行轧纹处理，电缆的弯曲性能有所下降，在弯曲过程中易发生护套起褶现象，导致电缆受到损伤。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，用于解决现有带平滑铝护套的高压电缆并未进行轧纹处理，导致电缆运行或者使用过程中易损伤电缆，且不易发现的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，包括：待测高压电缆、激光器、调制器、环形器和信号分析单元；
[0006]所述激光器，用于生成预设频率的激光信号，并将所述激光信号发射至所述调制器；
[0007]所述调制器，用于将接收到的所述激光信号调制为脉冲激光；
[0008]所述环形器的第一端口接收所述脉冲激光，并通过第二端口将所述脉冲激光发射至带护套的所述待测高压电缆的传感光纤中，产生布里渊散射光；
[0009]所述环形器的所述第二端口接收所述布里渊散射光并从第三端口发出给所述信号分析单元；
[0010]所述信号分析单元，用于对所述布里渊散射光进行信号分析处理，得到布里渊频移，并基于所述布里渊频移计算所述待测高压电缆的应变变化量。
[0011]优选地，所述待测高压电缆包括铜导体、导体屏蔽层、XLPE绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水带、平滑铝护套、传感光纤和外护套。
[0012]优选地，还包括：聚焦镜；
[0013]所述聚焦镜设置在所述激光器与所述调制器之间；
[0014]所述聚焦镜用于对所述激光信号进行光束均匀处理和稳定处理。
[0015]优选地，还包括：光谱仪；
[0016]所述光谱仪设置在所述环形器的所述第三端口前，用于将所述布里渊散射光分解成不同波长的布里渊散射光束，并获取对应的散射光频率和散射光波长。
[0017]优选地，还包括：光电探测器；
[0018]所述光电探测器与所述光谱仪进行通信连接；
[0019]所述光电探测器，用于检测所述布里渊散射光束的光强度和相位信息，并将所述布里渊散射光束转换为电信号。
[0020]优选地，所述信号分析单元还包括：采集卡；
[0021]所述采集卡，用于高速采集所述电信号。
[0022]优选地，所述信号分析单元还包括：信号解调器；
[0023]所述信号解调器，用于将所述电信号转换为频域信号。
[0024]优选地，所述信号分析单元，具体用于：
[0025]在所述频域信号中选取最大布里渊峰和对应的峰波长；
[0026]计算所述峰波长与所述激光信号的中心频率之间的频率差值，得到布里渊频移；
[0027]基于预设布里渊映射关系根据所述布里渊频移计算带护套的所述待测高压电缆的应变变化量。
[0028]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0029]本申请中，提供了一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，包括：待测高压电缆、激光器、调制器、环形器和信号分析单元；激光器，用于生成预设频率的激光信号，并将激光信号发射至调制器；调制器，用于将接收到的激光信号调制为脉冲激光；环形器的第一端口接收脉冲激光，并通过第二端口将脉冲激光发射至带护套的待测高压电缆的传感光纤中，产生布里渊散射光；环形器的第二端口接收布里渊散射光并从第三端口发出给信号分析单元；信号分析单元，用于对布里渊散射光进行信号分析处理，得到布里渊频移，并基于布里渊频移计算待测高压电缆的应变变化量。
[0030]本申请提供的带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，基于布里渊光时域反射传感技术设计了简易可行的高压电缆应变检测系统，通过激光器产生的激光信号经过调制器和环形器传输进入待测高压电缆的传感光纤中，产生布里渊散射光，返回至环形器并发送到信号分析单元中进行信号分析，基于接收的布里渊散射光即可计算出具体的应变变化量；系统搭建简单易执行，计算依据和过程可靠且不复杂，能够满足实际的高压电缆应变检测需求。因此，本申请能够解决现有带平滑铝护套的高压电缆并未进行轧纹处理，导致电缆运行或者使用过程中易损伤电缆，且不易发现的技术问题。
附图说明
[0031]图1为本申请实施例提供的一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统的结构示意图；
[0032]图2为本申请实施例提供的光纤复合平滑铝护套结构高压电缆横截面结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统的实施例，包括：待测高压电缆、激光器、调制器、环形器和信号分析单元；
[0035]激光器，用于生成预设频率的激光信号，并将激光信号发射至调制器；
[0036]调制器，用于将接收到的激光信号调制为脉冲激光；
[0037]环形器的第一端口接收脉冲激光，并通过第二端口将脉冲激光发射至带护套的待测高压电缆的传感光纤中，产生布里渊散射光；
[0038]环形器的第二端口接收布里渊散射光并从第三端口发出给信号分析单元；
[0039]信号分析单元，用于对布里渊散射光进行信号分析处理，得到布里渊频移，并基于布里渊频移计算待测高压电缆的应变变化量。
[0040]需要说明的是，分布式光纤传感技术将光纤同时作为信息的感应介质和信号的传输介质，相比于点式光纤传感器，该技术可同时测量获得光纤路径上的时间和空间连续分布信息，同时获取被测参量的空间分布状态和随时间变化的信息。
[0041]此外，布里渊光时域反射传感技术就是一种分布式光纤传感技术，其基于光纤中的自发布里渊散射效应来实现物理量的监测。当入射光与光纤内部的声学声子进行相互作用时会在光纤中产生布里渊散射现象，入射光与散射光之间产生的相对频移与声场频率相等，将上述频移量称为布里渊频移。布里渊频移与光纤的应变密切相关。因此利用布里渊光时域反射传感技术可以监测平滑铝护套电缆应变导致的电缆受力变化情况。
[0042]在本实施例中，激光器为光源，用于产生预设频率的激光信号，预设频率可以根据实际需求设置，在此不作限定；激光信号发射至调制器进行信号调制，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，其特征在于，包括：待测高压电缆、激光器、调制器、环形器和信号分析单元；所述激光器，用于生成预设频率的激光信号，并将所述激光信号发射至所述调制器；所述调制器，用于将接收到的所述激光信号调制为脉冲激光；所述环形器的第一端口接收所述脉冲激光，并通过第二端口将所述脉冲激光发射至带护套的所述待测高压电缆的传感光纤中，产生布里渊散射光；所述环形器的所述第二端口接收所述布里渊散射光并从第三端口发出给所述信号分析单元；所述信号分析单元，用于对所述布里渊散射光进行信号分析处理，得到布里渊频移，并基于所述布里渊频移计算所述待测高压电缆的应变变化量。2.根据权利要求1所述的带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，其特征在于，所述待测高压电缆包括铜导体、导体屏蔽层、XLPE绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水带、平滑铝护套、传感光纤和外护套。3.根据权利要求1所述的带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统，其特征在于，还包括：聚焦镜；所述聚焦镜设置在所述激光器与所述调制器之间；所述聚焦镜用于对所述激光信号进行光束均匀处理和稳定处理。4.根据权利要求1所述的带平滑铝护套的高压电缆应变检测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗向源，惠宝军，杨毅，朱闻博，张鸣，傅明利，张俊，马欣，侯帅，冯宾，张逸凡，展云鹏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：