本發(fā)明涉及電纜斷點(diǎn)檢測領(lǐng)域，具體涉及一種可進(jìn)行斷點(diǎn)檢測的電纜及其檢測系統(tǒng)和檢測方法。

背景技術(shù)：

電纜在被短路燒斷時(shí)，無法短時(shí)間清楚知道斷點(diǎn)的問題，在電力工作人員在排除故障的過程中，這個(gè)區(qū)域大面積的長時(shí)間的停電；

對(duì)電纜的通斷性的檢測容易實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)電纜的斷點(diǎn)檢測無法實(shí)現(xiàn)；

現(xiàn)有技術(shù)僅有對(duì)通信線纜的斷點(diǎn)性檢測，且是通過發(fā)射高頻信號(hào)，然后根據(jù)高頻信號(hào)的反饋來進(jìn)行判斷，仍然無法對(duì)電纜的斷點(diǎn)進(jìn)行檢測。

比較傳統(tǒng)可行的電纜的斷點(diǎn)檢測方法為，通過電容的測量實(shí)現(xiàn)對(duì)斷點(diǎn)位置判斷，缺點(diǎn)在于需要故障發(fā)生后，工作人員才采取相應(yīng)的判斷操作，然后維修，并不是所有的工作人員都能夠準(zhǔn)確的測量出，需要有專人進(jìn)行測量，不能在電路因?yàn)槎搪范鴮㈦娎|燒短時(shí)馬上作出判斷結(jié)果，并提示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能夠及時(shí)對(duì)電纜短路而導(dǎo)致的斷點(diǎn)進(jìn)行檢測并提示的電纜，同時(shí)提供了其檢測系統(tǒng)和檢測方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷點(diǎn)檢測的快速判斷，不需要專人主動(dòng)測量，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測的功能，具體技術(shù)方案如下：

一種可進(jìn)行斷點(diǎn)檢測的電纜，由內(nèi)到外依次包括導(dǎo)體、內(nèi)層、內(nèi)金屬屏蔽層和外層，所述內(nèi)金屬屏蔽層外繞有細(xì)導(dǎo)線，所述內(nèi)金屬屏蔽層和所述外層之間的間隙通過玻璃絲纖維填充；

所述細(xì)導(dǎo)線包括線芯和細(xì)導(dǎo)線絕緣層。

在發(fā)生短路故障時(shí)，大電流將內(nèi)金屬屏蔽層升溫，高溫使得細(xì)導(dǎo)線絕緣層被熔化，導(dǎo)體和內(nèi)金屬屏蔽層接觸實(shí)現(xiàn)連通。

一種方案的限定，所述導(dǎo)體、所述內(nèi)層和所述內(nèi)金屬屏蔽層形成內(nèi)導(dǎo)線，所述內(nèi)導(dǎo)線有三根，三根所述內(nèi)導(dǎo)線絞合在一起，所述內(nèi)金屬屏蔽層和所述細(xì)導(dǎo)線之間設(shè)有外金屬屏蔽層，所述外金屬屏蔽層將三根所述內(nèi)導(dǎo)線一起包裹，所述細(xì)導(dǎo)線繞在所述外金屬屏蔽層上，所述玻璃絲纖維填充在所述外金屬屏蔽層和所述外層之間。

內(nèi)金屬屏蔽層和外屏蔽層對(duì)于沒有金屬護(hù)套的中低壓電力電纜，除了設(shè)置有半導(dǎo)電屏蔽層外，還要增加金屬屏蔽層。金屬屏蔽層通常由銅帶或銅絲繞包而成，主要起到屏蔽電場的作用，此處的內(nèi)金屬屏蔽層和外屏蔽層同時(shí)還起到和細(xì)導(dǎo)線形成檢測回路的作用。

一種方案的限定，所述內(nèi)層由內(nèi)到外依次包括內(nèi)屏蔽層、導(dǎo)體絕緣層和外屏蔽層，所述內(nèi)屏蔽層和所述外屏蔽層均由半導(dǎo)電屏蔽料制成。

半導(dǎo)電屏蔽半導(dǎo)電屏蔽層通常設(shè)置在導(dǎo)電導(dǎo)體的外表面和導(dǎo)體絕緣層的外表面，分別稱為內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半導(dǎo)電屏蔽層。半導(dǎo)電屏蔽層是由電阻率很低且厚度較薄的半導(dǎo)電材料構(gòu)成。內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層是為了均勻?qū)w外表面電場，避免因?qū)w表面不光滑以及導(dǎo)體絞合產(chǎn)生的氣隙而造成導(dǎo)體和絕緣發(fā)生局部放電。外半導(dǎo)電屏蔽層與導(dǎo)體絕緣層外表面接觸很好，且與金屬護(hù)套等電位，避免因電纜絕緣表面裂紋等缺陷而與金屬護(hù)套發(fā)生局部放電。

一種方案的限定，所述外層由內(nèi)到外依次包括防火層和外護(hù)套層，所述防火層為云母帶制成的防護(hù)層。

云母帶：

常溫性能：合成云母帶最好、白云母帶次之、金云母帶較差。

高溫下絕緣性能：合成云母帶最好、金云母帶次之、白云母帶較差。

耐高溫性能：合成云母帶氟金云母帶，不含結(jié)晶水，熔點(diǎn)1375℃，安全裕度大，耐高溫性能最好，金云母在800℃以上釋放出結(jié)晶水，耐高溫性能次之、白云母600℃釋出結(jié)晶水，耐高溫性能較差.其性能也歸根于云母帶機(jī)的復(fù)合程度。

耐火安全電纜用云母帶是一種高性能的云母絕緣制品，具有優(yōu)良的耐高溫性能和耐燃燒性能。粉云母帶常態(tài)時(shí)具有良好的柔軟性，適用于各種耐火電纜中主要耐火絕緣層。在遇明火燃燒時(shí)基本不存在有害煙霧的揮發(fā)，所以該產(chǎn)品用于電纜不但有效，而且很安全。

一種方案的限定，所述細(xì)導(dǎo)線不止一根，所述細(xì)導(dǎo)線在圓周上的間隔相等。

能夠避免金屬屏蔽層和某一根細(xì)導(dǎo)線未形成回路時(shí)，其他細(xì)導(dǎo)線可以仍然連通，保證了檢測和監(jiān)控的有效性。

一種斷點(diǎn)檢測系統(tǒng)，包括檢測電源、電纜、電壓表和控制器，所述檢測電源連通所述內(nèi)金屬屏蔽層或所述外金屬屏蔽層，各個(gè)所述細(xì)導(dǎo)線匯集后連通檢測電源，所述電壓表和所述檢測電源并聯(lián)。

實(shí)現(xiàn)對(duì)斷點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)處理。

一種方案的限定，還包括提示模塊，所述電壓表為帶數(shù)據(jù)傳輸功能的電壓表，所述控制器和所述電壓表連接，所述提示模塊和所述控制器連接。

能夠?qū)z測結(jié)果有效耳朵顯示出來并提示給工作人員。

一種檢測方法，包括如下步驟：

第一步，準(zhǔn)備電纜、檢測電源、電壓表、控制器和提示模塊，所述電纜的金屬屏蔽層外設(shè)置細(xì)導(dǎo)線，所述細(xì)導(dǎo)線外設(shè)有細(xì)導(dǎo)線絕緣層，所述電壓表帶數(shù)據(jù)傳輸功能；

第二步，架設(shè)安裝電纜；

第三步，將所述金屬屏蔽層和所述檢測電源連通，將所述細(xì)導(dǎo)線和所述檢測電源連通，所述金屬屏蔽層、檢測電源和細(xì)導(dǎo)線依次串聯(lián)，所述電壓表和所述檢測電源并聯(lián)，所述電壓表和所述控制器連接，所述提示模塊和所述控制器連通。

具有成本低，安裝方便，不需要專業(yè)測量人員即可實(shí)時(shí)監(jiān)控，為快速維修提高了基本的條件，避免了長時(shí)間的停電。

一種方案的限定，所述檢測電源的電流為i，所述細(xì)導(dǎo)線的根數(shù)為n，所述金屬屏蔽層的電阻率為ρ1，所述金屬屏蔽層的橫截面積為s1，所述細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ2，所述細(xì)導(dǎo)線的橫截面積為s2，所述電纜的長度為l，所述電壓表的電壓值為u，所述電壓表傳輸u值給所述控制器，

所述控制器的處理方法如下：

l＝u/{i(ρ1*s1)+i(ρ2*s2)/n}；

s1遠(yuǎn)大于s2，忽略所述細(xì)導(dǎo)線的電阻大小,得出：

l＝u/{i(ρ1*s1)+0}；

l＝u/{i(ρ1*s1)}。

一種方案的限定，所述控制器接收并存儲(chǔ)所述電壓表的u值數(shù)據(jù)。

由于細(xì)導(dǎo)線的橫截面積和相比太小，故忽略細(xì)導(dǎo)線的電阻影響，僅考慮金屬屏蔽層的影響，當(dāng)檢測回路連通以后，電壓表采集數(shù)據(jù)，并傳輸給控制器，控制器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因?yàn)殡娎|在發(fā)生短路故障而燒斷線纜時(shí)，金屬屏蔽層和細(xì)導(dǎo)線不一定是實(shí)時(shí)連通的，即使出現(xiàn)瞬時(shí)的連通也可以實(shí)現(xiàn)距離的測量，判斷故障點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果為：通過在電纜的金屬屏蔽層設(shè)置細(xì)導(dǎo)線，同通過電壓測量，然后控制器儲(chǔ)存數(shù)據(jù)并計(jì)算故障點(diǎn)的距離，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行監(jiān)控，檢測回路即使是瞬時(shí)的連通也可以實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的電路及流程圖。

圖3為一根內(nèi)導(dǎo)線7時(shí)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為三根內(nèi)導(dǎo)線7時(shí)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為細(xì)導(dǎo)線5的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

符號(hào)說明：細(xì)導(dǎo)線電阻r1，金屬屏蔽層電阻r2。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

一種可進(jìn)行斷點(diǎn)檢測的電纜，由內(nèi)到外依次包括導(dǎo)體1、內(nèi)層2、內(nèi)金屬屏蔽層3和外層4，所述內(nèi)金屬屏蔽層3外繞有細(xì)導(dǎo)線5，所述內(nèi)金屬屏蔽層3和所述外層4之間的間隙通過玻璃絲纖維6填充；

內(nèi)層2的厚度為3.5mm；

所述細(xì)導(dǎo)線5包括線芯51和細(xì)導(dǎo)線絕緣層52。細(xì)導(dǎo)線絕緣層52的材質(zhì)為交聯(lián)聚乙烯材料，細(xì)導(dǎo)線5的橫截面積為0.5mm²。

在發(fā)生短路故障時(shí)，大電流將內(nèi)金屬屏蔽層3升溫，高溫使得細(xì)導(dǎo)線絕緣層52被熔化，導(dǎo)體1和內(nèi)金屬屏蔽層3接觸實(shí)現(xiàn)連通。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，所述導(dǎo)體1、所述內(nèi)層2和所述內(nèi)金屬屏蔽層3形成內(nèi)導(dǎo)線7，所述內(nèi)導(dǎo)線7有三根，三根所述內(nèi)導(dǎo)線7絞合在一起，三根內(nèi)導(dǎo)線7之間的間隙通過云母帶填充。所述內(nèi)金屬屏蔽層3和所述細(xì)導(dǎo)線5之間設(shè)有外金屬屏蔽層8，所述外金屬屏蔽層8將三根所述內(nèi)導(dǎo)線7一起包裹，所述細(xì)導(dǎo)線5繞在所述外金屬屏蔽層8上，所述玻璃絲纖維6填充在所述外金屬屏蔽層8和所述外層4之間。

內(nèi)金屬屏蔽層3和外屏蔽層23對(duì)于沒有金屬護(hù)套的中低壓電力電纜，除了設(shè)置有半導(dǎo)電屏蔽層外，還要增加金屬屏蔽層。金屬屏蔽層通常由銅帶或銅絲繞包而成，主要起到屏蔽電場的作用，此處的內(nèi)金屬屏蔽層3和外屏蔽層23同時(shí)還起到和細(xì)導(dǎo)線5形成檢測回路的作用。

如圖3、圖4所示，所述內(nèi)層2由內(nèi)到外依次包括內(nèi)屏蔽層21、導(dǎo)體絕緣層22和外屏蔽層23，所述內(nèi)屏蔽層21和所述外屏蔽層23均由半導(dǎo)電屏蔽料制成。導(dǎo)體絕緣層22為交聯(lián)聚乙烯材料制成。

半導(dǎo)電屏蔽半導(dǎo)電屏蔽層通常設(shè)置在導(dǎo)電導(dǎo)體1的外表面和導(dǎo)體1絕緣層的外表面，分別稱為內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外半導(dǎo)電屏蔽層。半導(dǎo)電屏蔽層是由電阻率很低且厚度較薄的半導(dǎo)電材料構(gòu)成。內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層是為了均勻?qū)w1外表面電場，避免因?qū)w1表面不光滑以及導(dǎo)體1絞合產(chǎn)生的氣隙而造成導(dǎo)體1和絕緣發(fā)生局部放電。外半導(dǎo)電屏蔽層與導(dǎo)體1絕緣層外表面接觸很好，且與金屬護(hù)套等電位，避免因電纜絕緣表面裂紋等缺陷而與金屬護(hù)套發(fā)生局部放電。

如圖3、圖4所示，所述外層4由內(nèi)到外依次包括防火層41和外護(hù)套層42，所述防火層41為云母帶制成的防護(hù)層41。在防護(hù)層41外還纏繞依次玻璃纖維有玻璃纖維6，然后再在外層擠塑護(hù)套層42.

云母帶：

常溫性能：合成云母帶最好、白云母帶次之、金云母帶較差。

高溫下絕緣性能：合成云母帶最好、金云母帶次之、白云母帶較差。

耐高溫性能：合成云母帶氟金云母帶，不含結(jié)晶水，熔點(diǎn)1375℃，安全裕度大，耐高溫性能最好，金云母在800℃以上釋放出結(jié)晶水，耐高溫性能次之、白云母600℃釋出結(jié)晶水，耐高溫性能較差.其性能也歸根于云母帶機(jī)的復(fù)合程度。

耐火安全電纜用云母帶是一種高性能的云母絕緣制品，具有優(yōu)良的耐高溫性能和耐燃燒性能。粉云母帶常態(tài)時(shí)具有良好的柔軟性，適用于各種耐火電纜中主要耐火絕緣層。在遇明火燃燒時(shí)基本不存在有害煙霧的揮發(fā)，所以該產(chǎn)品用于電纜不但有效，而且很安全。

如圖4所示，所述細(xì)導(dǎo)線5有三根，所述細(xì)導(dǎo)線5之間圓周上的間隔為120度。

能夠避免金屬屏蔽層和某一根細(xì)導(dǎo)線5未形成回路時(shí)，其他細(xì)導(dǎo)線5可以仍然連通，保證了檢測和監(jiān)控的有效性。

如圖2所示，包括檢測電源10、電纜、電壓表11和控制器12，所述檢測電源10連通所述內(nèi)金屬屏蔽層3或所述外金屬屏蔽層8，各個(gè)所述細(xì)導(dǎo)線5匯集后連通檢測電源10，所述電壓表11和所述檢測電源10并聯(lián)。

實(shí)現(xiàn)對(duì)斷點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)處理。

如圖2所示，還包括提示模塊13，所述電壓表11為帶數(shù)據(jù)傳輸功能的電壓表11，所述控制器12和所述電壓表11連接，所述提示模塊13和所述控制器12連接。

能夠?qū)z測結(jié)果有效耳朵顯示出來并提示給工作人員。

如圖1、圖2所示，一種檢測方法，包括如下步驟：

第一步，準(zhǔn)備電纜、檢測電源10、電壓表11、控制器12和提示模塊13，所述電纜的金屬屏蔽層外設(shè)置細(xì)導(dǎo)線5，所述細(xì)導(dǎo)線5外設(shè)有細(xì)導(dǎo)線絕緣層52，所述電壓表11帶數(shù)據(jù)傳輸功能；

第二步，架設(shè)安裝電纜；

第三步，將所述金屬屏蔽層和所述檢測電源10連通，將所述細(xì)導(dǎo)線5和所述檢測電源10連通，所述金屬屏蔽層、檢測電源10和細(xì)導(dǎo)線5依次串聯(lián)，所述電壓表11和所述檢測電源10并聯(lián)，所述電壓表11和所述控制器12連接，所述提示模塊13和所述控制器12連通。

具有成本低，安裝方便，不需要專業(yè)測量人員即可實(shí)時(shí)監(jiān)控，為快速維修提高了基本的條件，避免了長時(shí)間的停電。

所述檢測電源10的電流為i，所述細(xì)導(dǎo)線5的根數(shù)為n，所述金屬屏蔽層的電阻率為ρ1，所述金屬屏蔽層的橫截面積為s1，所述細(xì)導(dǎo)線5的電阻率為ρ2，所述細(xì)導(dǎo)線5的橫截面積為s2，所述電纜的長度為l，所述電壓表11的電壓值為u，所述電壓表11傳輸u值給所述控制器12，

所述控制器12的處理方法如下：

l＝u/{iρ1*s1)+i(ρ2*s2)/n}；

s1遠(yuǎn)大于s2，忽略所述細(xì)導(dǎo)線5的電阻大小,得出：

l＝u/{i(ρ1*s1)+0}；

l＝u/{i(ρ1*s1)}。

如圖2所示，所述控制器12接收并存儲(chǔ)所述電壓表11的u值數(shù)據(jù)。

由于細(xì)導(dǎo)線5的橫截面積和相比太小，故忽略細(xì)導(dǎo)線5的電阻影響，僅考慮金屬屏蔽層的影響，當(dāng)檢測回路連通以后，電壓表11采集數(shù)據(jù)，并傳輸給控制器12，控制器12存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因?yàn)殡娎|在發(fā)生短路故障而燒斷線纜時(shí)，金屬屏蔽層和細(xì)導(dǎo)線5不一定是實(shí)時(shí)連通的，即使出現(xiàn)瞬時(shí)的連通也可以實(shí)現(xiàn)距離的測量，判斷故障點(diǎn)。