[发明专利]一种新型输电线路应力变化智能监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力输送领域，尤其涉及一种新型输电线路应力变化智能监测系统。 

背景技术

 随着我国经济建设的不断发展，电力需求的不断增长，电缆作为电能传输的载体的需求量也越来越大。但是现有的电缆，比如常用的有机电缆（塑料电缆），其绝缘性能存在缺陷，比如塑料绝缘层容易老化、不耐高温、容易变硬等缺陷；常用的钢芯铝绞线，其电气性能、导电性能不好。 

此外，现有光电复合缆，具有光纤通信功能和电力传输功能，可以实现各种控制信号、网络信号以及电力的传输，适应电信网、广电网、互联网、电力网多网融合的使用需要。但是，这种光电复合缆在运行中应力变化情况无法监测，容易发生因应力过大导致整个电缆损坏的现象。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的上述缺陷，提供一种新型输电线路应力变化智能监测系统。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种新型输电线路应力变化智能监测系统，其特征在于，所述输电线路包括四根导电线芯，在所述四根导电线芯外依次包覆有隔热衬层、金属护套和非金属护套，在所述四根导电线芯和隔热衬层之间填充有氧化镁绝缘填充物；所述导电线芯中心为铜导体，在所述铜导体外依次包覆有绝缘层和保护层；还包括有光单元，所述光单元容纳在所述氧化镁绝缘填充物中；所述的光单元包括多根光纤和从内到外依次设置的松套管、非金属加强层和护套，所述的松套管套在所述的光纤外，所述的松套管内填充满干式阻水物，所述的非金属加强层内设置有多根均匀分布的阻水纱，所述的非金属加强层与所述的护套之间嵌有撕裂绳；至少一根光纤为刻写有测应力光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测应力点，预定的距离为300-500米。

进一步地，所述金属护套是无缝铜管。 

进一步地，所述非金属护套是塑料保护层。 

本发明的有益效果是：由高导电率的铜作导体，使得本发明的电缆导电率高；采用不燃烧、耐高温（2800℃）的氧化镁作绝缘材质，其绝缘、防火性能要高于普通的橡胶或塑料绝缘层；在最外边的非金属护套，即塑料外护层，有良好的防腐特性；采用无缝铜管作金属护套，有良好的弯曲性和柔性。 

实际生产中如使用本发明的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行应力测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测应力设备，节省巨大的成本。在将本发明的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以实时监测线路应力变化。 

本发明对加强电缆在线监测、掌握应力变化、提高电网运行安全、增加通信备份、解决全方位通信方案等等方面都显示出具大的经济效益和社会效益，尤其在当下国家全力建设环保型、经济型社会的主潮流中更加显示出强大的现实意义。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为本发明光单元的结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示，一种新型输电线路应力变化智能监测系统，所述输电线路包括四根导电线芯，在所述四根导电线芯外依次包覆有隔热衬层8、金属护套6和非金属护套7，在所述四根导电线芯和隔热衬层8之间填充有氧化镁绝缘填充物4；所述导电线芯中心为铜导体1，在所述铜导体1外依次包覆有绝缘层2和保护层3；还包括有光单元5，所述光单元5容纳在所述氧化镁绝缘填充物4中。 

如图2所示，所述的光单元5包括多根光纤51和从内到外依次设置的松套管52、非金属加强层53和护套54，松套管52套在光纤51外，松套管52内填充满干式阻水物55，非金属加强层53内设置有多根均匀分布的阻水纱56，非金属加强层53与护套54之间嵌有撕裂绳57；至少一根光纤为刻写有测应力光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测应力点，预定的距离为300-500米。 

本发明采用直接在光纤上制作刻录光栅的方法进行测应力导体制造。用光纤刻录成的光栅光纤是利用光纤材料的光敏性，通过特殊的加工方式，使纤芯内形成空间相位光栅，局部形成一个窄带的反射镜面，对特定波长的光形成反射。当光纤的应力发生变化时，光栅的周围会随着光纤的热胀冷缩发生变化，该变化会改变反射波长，通过测量反射光的波长变化，便可测量出光栅所处位置的光纤感应应力。同样，通过测量反射光的延迟，可得知光栅的位置。这就是利用光栅光纤测应力的原理。