一種智能測溫礦用電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電線電纜領域，尤其涉及一種智能測溫礦用電纜。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟建設的不斷發展，電力需求的不斷增長，電纜作為電能傳輸的載體的需求量也越來越大。但是現有的電纜，比如常用的有機電纜(塑料電纜)，其絕緣性能存在缺陷，比如塑料絕緣層容易老化、不耐高溫等缺陷；常用的鋼芯鋁絞線，其電氣性能、導線性能不好。
[0003]目前國內用的電纜導線多是鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金導線，這些導線的重量較大，電阻較大，從而導致輸電費用高，且運行溫度較低，不能適應在高溫條件下的運行，因此電力傳輸成為電力工業發展的“瓶頸”，各國均在研究新型架空輸電路用導線，以取代傳統的鋼芯鋁絞線，常用的有碳纖維復合芯電纜。但是，現有的碳纖維復合芯強度還不夠，還不夠柔軟，彎曲半徑大，做成的電纜彎曲性能不好。
[0004]此外，現有的電纜不能實現通信功能，還需要另設一條通信線路才能滿足通信功能，造成重復布線。現有礦用電纜在運行中溫升情況無法監測，容易發生因電力導線負載增加引起升溫導致整個電纜損壞的現象。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中電纜的上述缺陷，提供一種智能測溫礦用電纜。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]—種智能測溫礦用電纜，其特征在于，包括碳纖維復合芯、絕緣層和金屬護套；所述碳纖維復合芯位于電纜中央，所述金屬護套位于所述碳纖維復合芯外，在所述碳纖維復合芯和金屬護套之間填充所述絕緣層，所述絕緣層采用不燃燒、耐高溫的氧化鎂作絕緣材質；還包括有光單元，所述光單元容納在所述絕緣層中；所述的光單元包括多根光纖和從內到外依次設置的松套管、非金屬加強層和護套，所述的松套管套在所述的光纖外，所述的松套管內填充滿干式阻水物，所述的非金屬加強層內設置有多根均勻分布的阻水紗，所述的非金屬加強層與所述的護套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米；所述碳纖維復合芯包括碳纖維絲和玻璃纖維絲。
[0008]通過將成股的碳纖維絲和玻璃纖維絲絞合后，采用樹脂浸漬，而后采用烘箱固化
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[0009]進一步地，所述金屬護套是無縫銅管。
[0010]進一步地，在所述金屬護套外設置外護套，所述外護套是塑料保護層。
[0011]本實用新型的有益效果是:采用不燃燒、耐高溫(2800°C)的氧化鎂作絕緣材質，其絕緣、防火性能要高于普通的橡膠或塑料絕緣層；在最外邊外護套，即塑料外護層，有良好的防腐特性；采用無縫銅管作金屬護套，有良好的彎曲性；不光能夠導電，還能實現光纖通信；采用了玻璃纖維和碳纖維復合結構，經過樹脂浸漬并采用烘箱固化后，質地柔軟，強度更大，制成的電纜比傳統碳纖維電纜柔軟性好，具有更小的彎曲半徑，能更好的服務于輸電線路。
[0012]此外，該電纜不光能夠導電，還能實現光纖通信。
[0013]實際生產中如使用本實用新型的電纜，既可以正常輸送電能，又能進行通訊，還能自身進行溫度測量。這樣就節省了為了電力通訊而增加的ADSL、0PGW等設備，也能減少因為0PGW引起的雷擊等事故威脅。另外還能節省目前工作中采取的使用很高成本的GPS導線測溫設備，節省巨大的成本。在將本實用新型的電纜作為傳輸電力的線路時，工作人員可以根據所述導線測量到線路溫度來直接確定線路的實際承載狀況。
[0014]本實用新型對加強導線在線監測、掌握溫度變化、提高導線傳輸容量、降低線損、提高電網運行安全、增加通信備份、解決全方位通信方案等等方面都顯示出具大的經濟效益和社會效益，尤其在當下國家全力建設環保型、經濟型社會的主潮流中更加顯示出強大的現實意義。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2為本實用新型光單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，一種智能測溫礦用電纜，包括碳纖維復合芯1、絕緣層2和金屬護套3 ;所述碳纖維復合芯1位于電纜中央，所述金屬護套3位于所述碳纖維復合芯1外，在所述碳纖維復合芯1和金屬護套3之間填充所述絕緣層2，所述絕緣層采用不燃燒、耐高溫的氧化鎂作絕緣材質；還包括有光單元5，所述光單元容納在所述絕緣層2中；所述金屬護套3是無縫銅管。在所述金屬護套3外設置外護套4，所述外護套4是塑料保護層。所述碳纖維復合芯1包括碳纖維絲6和玻璃纖維絲7，通過將成股的碳纖維絲6和玻璃纖維絲7絞合后，采用樹脂浸漬，而后采用烘箱固化而成。所述碳纖維絲為1根，所述玻璃纖維絲為6根。
[0018]如圖2所示，所述的光單元5包括多根光纖51和從內到外依次設置的松套管52、非金屬加強層53和護套54，松套管52套在光纖51外，松套管52內填充滿干式阻水物55，非金屬加強層53內設置有多根均勻分布的阻水紗56，非金屬加強層53與護套54之間嵌有撕裂繩57 ;至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米。
[0019]本實用新型采用直接在光纖上制作刻錄光柵的方法進行測溫導體制造。用光纖刻錄成的光柵光纖是利用光纖材料的光敏性，通過特殊的加工方式，使纖芯內形成空間相位光柵，局部形成一個窄帶的反射鏡面，對特定波長的光形成反射。當光纖的溫度發生變化時，光柵的周圍會隨著光纖的熱脹冷縮發生變化，該變化會改變反射波長，通過測量反射光的波長變化，便可測量出光柵所處位置的光纖感應溫度。同樣，通過測量反射光的延遲，可得知光柵的位置。這就是利用光柵光纖測溫的原理。
[0020]直接刻光柵的方式不產生附加損耗，不會影響測量距離，這種制作方式要好于熔接的制作方式。通過光纖刻錄成的光柵光纖測溫方式由于是特制有針對性的光纖，反射信號強，因此對設備的發射功率和接收靈敏度要求都低于拉曼反射測溫方式，且設備的穩定性好。同時帶來的好處是測量距離遠，測量距離可以在100km以上，測量精度在±2°C以內。
[0021]這些光纖中的至少一根光纖上進行刻寫光柵，在設定的位置進行刻寫光柵，通過發射光信號測量不同位置光柵的感應溫度。這就是實現了利用光柵光纖測溫。本實用新型不需要測量整條線路的連續溫度分布，可以選用每300?500米一個測量點，或在弧垂最低點加大分布光柵點，選用光柵光纖的測溫方式監控線路溫度變化，可隨時通過掌握的溫度調整輸傳容量。優選地，可選擇300米、400米、500米作為相鄰測溫點的間隔距離。
[0022]根據本實用新型的一個具體實施例，光單元內部穿有24根光纖，在這24根光纖中的8根光纖上進行刻寫光柵。在這8根光纖中的每根上都刻錄15個光柵，即每根上共15個測溫點。在該實施例中，使用24根光纖中的16根光纖進行通訊，利用24根光纖中的8根刻錄有光柵的光纖進行測溫。實踐證明，該方法能夠達到較好的效果。
[0023]實際生產中如使用本實用新型的電纜，既可以正常輸送電能，又能進行通訊，還能自身進行溫度測量。這樣就節省了為了電力通訊而增加的ADSL、0PGW等設備，也能減少因為0PGW引起的雷擊等事故威脅。另外還能節省目前工作中采取的使用很高成本的GPS導線測溫設備，節省巨大的成本。在將本實用新型的電纜作為傳輸電力的線路時，工作人員可以根據測量到的線路溫度來直接確定線路的實際承載狀況。
【主權項】
1.一種智能測溫礦用電纜，其特征在于，包括碳纖維復合芯、絕緣層和金屬護套；所述碳纖維復合芯位于電纜中央，所述金屬護套位于所述碳纖維復合芯外，在所述碳纖維復合芯和金屬護套之間填充所述絕緣層，所述絕緣層采用不燃燒、耐高溫的氧化鎂作絕緣材質；還包括有光單元，所述光單元容納在所述絕緣層中；所述的光單元包括多根光纖和從內到外依次設置的松套管、非金屬加強層和護套，所述的松套管套在所述的光纖外，所述的松套管內填充滿干式阻水物，所述的非金屬加強層內設置有多根均勻分布的阻水紗，所述的非金屬加強層與所述的護套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米；所述碳纖維復合芯包括碳纖維絲和玻璃纖維絲。
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能測溫礦用電纜，包括碳纖維復合芯、絕緣層和金屬護套；所述碳纖維復合芯位于電纜中央，所述金屬護套位于所述碳纖維復合芯外，在所述碳纖維復合芯和金屬護套之間填充所述絕緣層，所述絕緣層采用不燃燒、耐高溫的氧化鎂作絕緣材質；還包括有光單元，所述碳纖維復合芯包括碳纖維絲和玻璃纖維絲。本實用新型的有益效果是：不光能夠導電，還能實現光纖通信，能夠實時測溫。
【IPC分類】H01B7/20, H01B7/282, H01B7/32, H01B7/29, H01B11/22
【公開號】CN205028719
【申請號】CN201420203279
【發明人】韋強啟, 李現春, 姜新斌, 王斌, 崔向陽, 王桂花
【申請人】河南科信電纜有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年4月24日