[实用新型]用于连接复合光纤高压电力电缆的GIS终端

说明书

技术领域

本实用新型涉及电缆和电缆附件，特别是涉及一种复合光纤高压电力电缆中光纤从高压端引至低压端的方法以及所涉及的GIS终端。

背景技术

随着电力工业的快速发展，我国在电力投资建设中使用了大量高压电缆及其附件，其中包括气体绝缘金属封闭开关设备(Gas-Insulatedmetal-enclosed Switchgear，GIS)终端。为保证高压电缆及其附件的安全运行，电力部门需要对电缆及其附件进行在线负荷监测。现有技术中对电缆在线负荷监测通常采用分布式光纤温度传感(DistributedTemperature Sensor，DTS)的方式。利用DTS技术，可以检测到一根长达几千米到几十千米光纤的温度分布，采样点距离可达到1到2米。将该测温光纤沿电缆轴向布置，则可以获得电缆的轴向温度分布。通常认为，由于高压电缆的导体处于高压电势，由完整性不容破坏的绝缘层包裹，无法将光纤布置在导体上或内部并引出到处于地电势的外部。所以，利用DTS技术直接测量导体温度是不可行的。为了实现对导体温度的直接测量，ZL200720199185.9描述了一种复合光纤的高压电力电缆，该新型高压电力电缆包括：核心以及围绕该核心设置的用于保护该核心的护套，核心是由中心导体、围绕该中心导体的半导体层和绝缘层组成，中心导体内设有沿其轴心的通道，该通道内设有导管，导管的外壁与通道的内壁紧密贴合，导管内设置有至少一根光学器件，导管和光学器件沿通道纵向分布于电缆的全长，且平行于中心导体的轴线。该光学器件为光缆或光纤，在分布式光纤测温技术(DTS)中，该光缆或光纤可以作为温度传感器，用于直接测量高压电缆的缆芯导体温度。

ZL200720199185.9描述的高压电力电缆内置光缆或光纤，实际使用中，该内置光纤需要与DTS主机连接，且该高压电力电缆的绝缘层不允许破坏，所以该高压电力电缆需与内置光纤的高压附件联合使用，因此需要一种内置光纤的GIS终端连接GIS和高压电力电缆。该GIS终端的内置光纤一端与该高压电力电缆的内置光纤熔接，另一端与DTS主机连接，该光纤被浇铸在GIS终端的环氧套管中。

该GIS终端中，与高压电力电缆内的光纤相连的光纤端处于高压端，与DTS主机相连的光纤端处于低压端，因此，该GIS终端中的内置光纤起到了桥接大电势差的作用。在这种情况下，必须合适地安装连接处在不同电势的部件之间的光纤，避免发生放电或者电击穿。要避免发生放电或者电击穿，必须保证光纤的引入不产生低介电强度区域，在高压下，低介电强度区域将会发生放电或者电击穿。为了实现高的介电强度，在光纤的安装过程，不能出现空隙。然而，即使保证安装过程中不出现空隙，在该GIS终端运行中，也可能产生空隙。因为，光纤和环氧套管都是硬度很高的材料，在交变电的电场作用下，环氧套管内可能产生热机械应力，导致空隙的产生，最终导致放电或者电击穿。为避免产生热机械应力，在光纤上涂敷一层涂敷材料，涂敷层的材料必须与包围它的环氧树脂相容，要不然会在两者的界面上发生分离，导致空隙的产生，由此导致放电和电击穿，典型的采用丙烯酸酯。当温度改变时，光纤的涂敷层可轻微的变形，避免空隙的产生。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的GIS终端设计，以解决复合光纤高压电力电缆内光纤从高压端引致低压端的难题。具体而言，该GIS终端既要满足电缆终端整体电气性能，包括终端自身绝缘性能和电缆本体绝缘性能，又要实现复合光纤高压电力电缆内光纤从高压端引到低压端的功能。

为了达到上述发明目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种用于连接复合光纤的高压电力电缆的GIS终端，其特征在于，该终端包括有环氧套管、应力锥、尾管、金属接线柱和嵌件，所述的复合光纤高压电力电缆的金属导体内设有沿轴线的通道以及置于通道内的光纤，所述的金属接线柱位于高压端，连接固定金属导体，所述的应力锥位于电缆绝缘外表面和环氧套管内表面之间，均匀电场，所述的尾管位于低压端，安装于环氧套管低压端上，所述的嵌件位于高压端，固定于环氧套管的高压端，所述的环氧套管位于高压端和低压端之间，其内浇铸有至少一根连通高压端和低压端的光纤，该环氧套管内高压端的光纤熔接于复合光纤高压电力电缆内的光纤上，环氧套管内的低压端的光纤连接于监测设备上，如DTS分布式光纤测温主机。

作为一种优化的设计方案，所述的环氧套管内的光纤上设有至少一层涂敷材料。

作为一种优化的设计方案，所述环氧套管内的光纤呈直线形分布。

作为另一种优化的设计方案，所述环氧套管内的光纤呈螺旋线形分布。