内置光纤的电缆测温系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种内置光纤的电缆测温系统，包括电缆运行控制主机1，电缆运行控制主机1控制电力单元2向多根电缆3输电，电缆运行控制主机1还与测量多根电缆3负载电流数据的电流信号采集装置连接，电缆运行控制主机1还与电缆测温装置连接。本发明的有益效果是，检测精确，有效的保证了远距离输电的安全性。
【专利说明】 内置光纤的电缆测温系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及输电技术应用领域，特别是一种内置光纤的电缆测温系统。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的跨越式发展，各行业及居民用电需求量也急剧增长，为最大限度地发挥现有电力电缆的供电能力，使供电企业的经济运行成本达到最优化，迫切需要随时掌握电力电缆运行情况，以便在确保供电安全的前提下，最大程度地挖掘现有电力电缆的供电能力。另外，电缆的敷设环境和方式存在很大差异，整条电缆沿线温升是不一样的，影响电缆载流量的关键是电缆的温度瓶颈，找到并解决温度瓶颈可以大大提高整条电缆的载流量。国内外已有将分布式光纤测温技术应用于电缆温度在线监测的相关报道，但是多采用将光纤敷设于电缆表面进行电缆运行温度的监测，不仅施工难度大，而且测量数据易受外界因素影响，影响测量精度。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决上述问题，设计了一种内置光纤的电缆测温系统。
[0004]本发明的目的是利用光纤测温技术，通过预先埋设在电缆绝缘外层的光纤，测量绝缘外层温度。整个系统可以实时、准确掌握电缆运行温度，实现根据电缆运行温度控制电缆的输送电流，改变了传统的根据设计额定载流量控制电缆输送电流的方法，充分发挥电缆的输送能力；可以及时发现与热有关的电缆运行缺陷，并发出预警信号，保证电缆安全运行。
[0005]实现上述目的本发明的技术方案为，一种内置光纤的电缆测温系统，包括电缆运行控制主机1，电缆运行控制主机I控制电力单元2向多根电缆3输电，电缆运行控制主机I还与测量多根电缆3负载电流数据的电流信号采集装置连接，电缆运行控制主机I还与电缆测温装置连接。
[0006]所述电流信号采集装置是由电流信号采样主机4和套在电缆3外表面上的电流信号感应器5两部分连接构成的。
[0007]所述电缆测温装置是由光纤温度测量主机6通过光路切换开关7分别与敷设在多根电缆3内部的光纤8连接构成的。
[0008]所述光纤8为双通道光纤。
[0009]所述光纤8位于电缆3中绝缘层9之间的缓冲区域内。
[0010]所述光纤8通过双层阻水带10蛇形的固定在电缆3中绝缘层9之间的缓冲区域内。
[0011]利用本发明的技术方案制作的内置光纤的电缆测温系统，该系统用于供电系统的多条电缆线路中，覆盖35kV、110kV、220kV三个电压等级。系统可以实时、准确掌握电缆运行温度，实现根据电缆运行温度控制电缆的输送电流，改变了传统的根据设计额定载流量控制电缆输送电流的方法，更能充分发挥电缆的输送能力；可以及时发现与热有关的电缆运行缺陷，并发出预警信号，保证电缆安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明所述内置光纤的电缆测温系统的结构示意图；
[0013]图2是本发明所述电缆内置光纤的敷设示意图；
[0014]图3是本发明所述电缆横截面的示意图；
[0015]图中，1、电缆运行控制主机；2、电力单元；3、电缆；4、电流信号采样主机；5、电流信号感应器；6、光纤温度测量主机；7、光路切换开关；8、光纤；9、绝缘层；10、双层阻水带。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1、图2、图3所示，一种内置光纤的电缆测温系统，包括电缆运行控制主机1，电缆运行控制主机I控制电力单元2向多根电缆3输电，电缆运行控制主机I还与测量多根电缆3负载电流数据的电流信号采集装置连接，电缆运行控制主机I还与电缆测温装置连接。其中，所述电流信号采集装置是由电流信号采样主机4和套在电缆3外表面上的电流信号感应器5两部分连接构成的；所述电缆测温装置是由光纤温度测量主机6通过光路切换开关7分别与敷设在多根电缆3内部的光纤8连接构成的；所述光纤8为双通道光纤；所述光纤8位于电缆3中绝缘层9之间的缓冲区域内；所述光纤8通过双层阻 水带10蛇形的固定在电缆3中绝缘层9之间的缓冲区域内。
[0017]本发明所述的内置光纤的电缆测温系统，其【具体实施方式】为:
[0018]一、光纤敷设
[0019]在电缆加工过程中，将光纤置入电缆缓冲层，为了在电缆弯曲时，光纤能够随之伸、缩，将光纤蛇形放置于电缆线芯正上方，并在光纤表面覆盖两层阻水带，在挤铝过程中，光缆表面温度不超过其最大允许温度，如图2所示。将光纤内嵌在电缆缓冲层，可有效减少电缆敷设和测量过程中各种外界因素对测温光纤和测量精度的影响，提高监测精度，减少施工难度。
[0020]二、光纤测温
[0021]根据拉曼散射理论，在自然拉曼散射条件下，两束反射光的光强与温度有关。为了消除激光管输出的不稳定、光纤弯曲接头的损耗等影响，提高测温准确度，在系统设计中，采用双通道双波长比较的方法，如图1所示，即对斯托克斯光和反斯托克斯光分别进行采集，利用两者强度的比值解调温度信号。由于反斯托克斯光对温度更为灵敏，因此，将反斯托克斯光作为信号通道，斯托克斯光作为比较通道，则两者之间的强度比为:
[0022]
【权利要求】
1.一种内置光纤的电缆测温系统，包括电缆运行控制主机(1)，其特征在于，电缆运行控制主机(I)控制电力单元(2)向多根电缆(3)输电，电缆运行控制主机(I)还与测量多根电缆(3)负载电流数据的电流信号采集装置连接，电缆运行控制主机(I)还与电缆测温装置连接。
2.根据权利要求1所述的内置光纤的电缆测温系统，其特征在于，所述电流信号采集装置是由电流信号采样主机(4)和套在电缆(3)外表面上的电流信号感应器(5)两部分连接构成的。
3.根据权利要求1所述的内置光纤的电缆测温系统，其特征在于，所述电缆测温装置是由光纤温度测量主机(6)通过光路切换开关(7)分别与敷设在多根电缆(3)内部的光纤(8)连接构成的。
4.根据权利要求3所述的内置光纤的电缆测温系统，其特征在于，所述光纤(8)为双通道光纤。
5.根据权利要求3所述的内置光纤的电缆测温系统，其特征在于，所述光纤(8)位于电缆(3)中绝缘层(9)之间的缓冲区域内。
6.根据权利要求5所述的内置光纤的电缆测温系统，其特征在于，所述光纤(8)通过双层阻水带(10)蛇形的固定在电缆(3)中绝缘层(9)之间的缓冲区域内。
【文档编号】G01K11/32GK103913251SQ201410077722
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】郑兴义 申请人:郑兴义