專利名稱：嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及檢測裝置，尤其是涉及一種嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
光纖具有徑細、質(zhì)軟、重量輕的機械性能以及絕緣、無電磁輻射的電氣性能。還具有耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能。光纖傳送的光信號具有抗電磁干擾和原子福射的性能。用光纖制作傳感器能夠在人達不到的地方(如高溫區(qū))，或者對人有害的地區(qū)(如核輻射區(qū)和強電磁場合)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。同時，光纖也能實現(xiàn)遠距離、高速大容量的信息通信。因此，通過在常規(guī)電力電纜中，嵌入具有溫度探測和通信功能的光纖的電力光纖復合電纜的電網(wǎng)，在變電站內(nèi)敷設具有溫度探測功能的傳感光纖，就可以實現(xiàn)對變電站內(nèi)熱環(huán)境和進出電纜動態(tài)載流量的遠程在線監(jiān)測和火災報警，實現(xiàn)IOkv站與35kv站間信息光纖通信的功能。為智能電網(wǎng)的建設提供關鍵的技術條件。同時，由于光纖傳感器具有非電探測熱環(huán)境的功能，特別適合于對電纜和無人值守變電站內(nèi)設備的運行溫度遠程安全監(jiān)測和火災探測。目前對于電力電纜導體載流溫度的監(jiān)測，分別是采用光纖嵌入式和光纜外敷式兩種(I)光纖嵌入式此種敷設方式受環(huán)境溫度影響小，導體溫度測算精度只與電纜結構與材料參數(shù)有關?？梢暂^為準確的監(jiān)測到電纜導體的溫度，適合于新敷設的電纜載流監(jiān)測。但是要求電纜制造廠家有足夠的技術在生產(chǎn)電纜的同時把光纜做到電纜里。⑵外敷式對于外置敷設又有兩種敷設方式，一種敷設方式是只敷設到每回路電纜中的相對溫度較高的一相，即B相，對于每個動力電纜的接頭位置也要敷設探測光纜進行重點監(jiān)測。另外一種敷設方式是對回路中的每一項電纜都要進行敷設光纜監(jiān)測。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種顯著改善和提高現(xiàn)有的電纜安全載流監(jiān)測的技術性能的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn) 嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，包括，DTS控制組件包括TSM控制服務器及與TSM控制服務器連接的DTS主機；溫度探測光纖設有兩根，與DTS控制組件連接，一根嵌設在待檢測電纜內(nèi)部，另一根敷設在待檢測電纜的外部；環(huán)境模擬倉套設在待檢測電纜的外部。、[0015]所述的溫度探測光纖為與非金屬結構探測光纜或非磁金屬鎧裝結構探測光纜。嵌設在待檢測電纜內(nèi)部的溫度探測光纖設在待檢測電纜的三相導體的中間和電纜填充層內(nèi)。敷設在待檢測電纜的外部的溫度探測光纖設在待檢測電纜的護套的外側。所述的環(huán)境模擬倉包括隧道環(huán)境模擬倉、直埋環(huán)境模擬倉、水環(huán)境模擬倉及穿管環(huán)境模擬倉。所述的待檢測電纜上還設有耦合大電流的穿心變壓器。所述的待檢測電纜上還植入了直接接觸探測電纜導體溫度的針式熱電偶。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型修正了此前人們誤以為“電纜載流量軟件”就是測算電纜運行電流的軟件的誤區(qū)，在“線型分布式光纖溫度傳感技術、電纜安全載流監(jiān)測數(shù)學模 型及軟件技術”等技術特點基礎上，創(chuàng)新地提出了 “嵌入式雙光纖補償”集成方案測算電纜安全載流量的創(chuàng)新方案，顯著改善和提高現(xiàn)有的電纜安全載流監(jiān)測的技術性能指標。

圖I為本實用新型的結構示意圖。圖中，I為DTS控制組件、2為穿心變壓器、3為電流互感器、4為直埋環(huán)境模擬倉、5為水環(huán)境模擬倉、6為穿管環(huán)境模擬倉、7為隧道環(huán)境模擬倉、8為測試熱電偶、9為隔離帶、10為待測試電纜。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其結構如圖I所示，包括，DTS控制組件1，由TSM控制服務器及與服務器信號連接的DTS主機組成，溫度探測光纖設有兩根，為與非金屬結構探測光纜或非磁金屬鎧裝結構探測光纜，以驗證不同結構的溫度探測光纜探測電纜導體溫度的敏感度。光纖與DTS控制組件I連接，一根嵌設在待檢測電纜10的三相導體的中間和電纜填充層內(nèi)，另一根敷設在待檢測電纜10的護套的外側。穿心變壓器2設在待測試電纜10的首尾兩端，用來耦合大電流，模擬高達4000安培的大載流。直埋環(huán)境模擬倉4、水環(huán)境模擬倉5、穿管環(huán)境模擬倉6以及隧道環(huán)境模擬倉7依次套設在待測試電纜10的外側，直埋環(huán)境模擬倉4與水環(huán)境模擬倉5之間、穿管環(huán)境模擬倉6與隧道環(huán)境模擬倉7之間均設置有隔離帶9，設在環(huán)境模擬倉內(nèi)的待測試電纜10的長度為5-7m，為比對嵌入中壓電力電纜中的光纖傳感系統(tǒng)測試計算導體溫度準確度，在環(huán)境模擬倉的待測試電纜以及暴露在空氣中的待測試電纜上均設置有測試熱電偶8，該熱電偶為針式熱電偶，并使用SH540-SDN型溫度記錄儀進行記錄，電流互感器3設在穿心變壓器2以及直埋環(huán)境模擬倉4之間。通過控制待測試電纜10的負荷電流，并利用的測試熱電偶8完成對電纜的載流熱效應監(jiān)測模擬。為了立足“線型分布式光纖溫度傳感技術、電纜安全載流監(jiān)測數(shù)學模型及軟件技術”等現(xiàn)有技術基礎，通過方法創(chuàng)新，實現(xiàn)更高的電纜載流監(jiān)測系統(tǒng)測算精度和系統(tǒng)動態(tài)響應速度。提出了上述“嵌入式雙光纖補償”方案。經(jīng)過上述分析現(xiàn)有的“線型分布式光纖溫度傳感技術、電纜安全載流監(jiān)測數(shù)學模型及軟件技術”是非常先進的電纜載流監(jiān)測的集成技術，應該能夠達到更高的測算精度和系統(tǒng)動態(tài)響應速度。系統(tǒng)應有足夠的潛力可挖。我們把改進提高系統(tǒng)指標的目光對準了目前影響系統(tǒng)的“測算精度和系統(tǒng)動態(tài)響應速度”主要因素。經(jīng)過研究，得到以下結論(I)若能夠在通過將高導熱性能的特種溫度探測光纜嵌入到中壓電力電纜中，就能實現(xiàn)較高的導體溫度測算精度，以及更好的系統(tǒng)響應速度；(2)若能同時在光纖復合電力電纜的外部也敷設一根高導熱性能的特種溫度探測光纜，就能夠?qū)﹂L距離敷設的電力電纜的敷設氣候環(huán)境溫度變化，及電纜敷設熱阻條件變化，實現(xiàn)逐段逐米高精度地動態(tài)測算和修正。而不需花費大量投入做模擬試驗來建立修正數(shù)據(jù)庫表。為此，提出了 “嵌入式雙光纖補償”集成方案，使用嵌入式雙光纖補償電纜安全載·流檢測裝置，通過創(chuàng)新，立足現(xiàn)有技術，改善和提高現(xiàn)有的電纜安全載流監(jiān)測的技術性能指標。
權利要求1.嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置包括， DTS控制組件包括TSM控制服務器及與TSM控制服務器連接的DTS主機； 溫度探測光纖設有兩根，與DTS控制組件連接，一根嵌設在待檢測電纜內(nèi)部，另一根敷設在待檢測電纜的外部； 環(huán)境模擬倉套設在待檢測電纜的外部。
2.根據(jù)權利要求I所述的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，所述的溫度探測光纖為與非金屬結構探測光纜或非磁金屬鎧裝結構探測光纜。
3.根據(jù)權利要求I所述的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，嵌設在待檢測電纜內(nèi)部的溫度探測光纖設在待檢測電纜的三相導體的中間和電纜填充層內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求I所述的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，敷設在待檢測電纜的外部的溫度探測光纖設在待檢測電纜的護套的外側。
5.根據(jù)權利要求I所述的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，所述的環(huán)境模擬倉包括隧道環(huán)境模擬倉、直埋環(huán)境模擬倉、水環(huán)境模擬倉及穿管環(huán)境模擬倉。
6.根據(jù)權利要求I所述的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，所述的待檢測電纜上還設有耦合大電流的穿心變壓器。
7.根據(jù)權利要求I所述的嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，其特征在于，所述的待檢測電纜上還植入了直接接觸探測電纜導體溫度的針式熱電偶。
專利摘要本實用新型涉及嵌入式雙光纖補償電纜安全載流檢測裝置，包括由TSM控制服務器及與服務器信號連接的DTS主機構成的DTS控制組件、兩根溫度探測光纖，與DTS控制組件連接，一根嵌設在待檢測電纜內(nèi)部，另一根敷設在待檢測電纜的外部、套設在待檢測電纜外部的環(huán)境模擬倉。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型在線型分布式光纖溫度傳感技術、電纜安全載流監(jiān)測數(shù)學模型及軟件技術等技術特點基礎上，提出了嵌入式雙光纖補償集成方案測算電纜安全載流量的創(chuàng)新方案，顯著改善和提高現(xiàn)有的電纜安全載流監(jiān)測的技術性能指標。
文檔編號G01K13/00GK202485834SQ201220030369
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者史濟康, 吳海生, 周利軍, 李峰, 胡為進, 黃家彬 申請人:上海市電力公司, 上海歐憶智能網(wǎng)絡有限公司