[发明专利]一种智能型电缆应力锥

说明书

技术领域

本发明属于电缆附件技术领域，涉及一种智能型电缆应力锥。

背景技术

电缆应力锥是一种重要的电缆附件，应力锥具有喇叭口几何形状，采用导电硅橡胶，在工厂通过模具制作成型。电缆附件安装完成后，应力锥紧密搭接在电缆外半导电断口处，和外半导层同样处于低电位，相当于将外半导断口处进行延伸，这样原本集中在外半导电断口处的电力线会沿应力锥的几何形状进行均匀分布，改善了电场分布，降低了电晕产生的可能性，减少了对绝缘的破坏，保证了电缆的运行寿命。

橡胶应力锥和电缆绝缘之间应保持一定的界面应力，界面应力的大小和分布直接影响到电缆终端的电场分布和绝缘性能、影响到电缆表面的放电水平和电气强度。界面应力和界面所能承受最大电应力有很大关系，随着界面应力的增加，界面所承受的电应力会变大，但是当界面应力达到了一定程度以后，界面所能承受的电应力将不再发生变化，即界面应力有一定的饱和度，在达到饱和以前，压力越大、分布越均匀，电缆终端的电气性能越优良。同时应该注意，如果界面应力太大，电缆绝缘层在界面应力的作用下有可能发生变形，从而影响电缆绝缘的电气性能。

然而，应力锥在工作一段时间后容易发生形变。主要原因是电缆发热时出现膨胀，会产生上逸物，另外橡胶长期浸泡在绝缘油中，会产生溶涨现象。这样的话，就容易影响电缆的绝缘性能，甚至造成电力事故。据统计，电缆附件发生故障的比例占到电缆运行故障的一半以上。单纯靠人工巡检，难以及时发现这种应力锥形变的风险。因此，为了保证电力系统的安全运行，对电缆应力锥的形变实时监测是非常有必要的。

实际情况是，电缆应力锥的工作环境中电磁干扰十分显著，系统设计时需要考虑到抗电磁干扰的能力；有的应力锥还是浸泡在绝缘油中，同时一旦电缆附件安装完毕，就无法拆开，因此需要无损测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为克服现有技术的缺点，提供一种智能型电缆应力锥，可在应力锥的生产过程中，直接预埋了应力传感光纤光栅和温度传感光纤光栅，通过对光纤光栅波长的实时测量，来计算电缆应力锥的应力分布，进而实时监测应力锥的形变情况。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种智能型电缆应力锥，包括瓷套管和电缆绝缘，电缆绝缘设于瓷套管内部，还包括接地螺栓和橡胶应力锥体，胶应力锥体通过接地螺栓固定在靠近地面处，橡胶应力锥体中设有应力传感光纤光栅和温度传感光纤光栅，应力传感光纤光栅和温度传感光纤光栅由紧包光缆串联起来，并在橡胶应力锥体浇注生产时螺旋状预埋在其中。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述应力传感光纤光栅采用在线刻写的方式直接在紧包光缆的光纤上写成，或者采用分立的光纤光栅熔接而成；温度传感光纤光栅呈松弛状态固定在管状外壳中，且外壳中填充导热硅脂；紧包光缆由单模光纤外表面涂覆一层全介质材料构成，所述全介质材料层为铁氟龙材料层。

进一步的，

前述应力传感光纤光栅和温度传感光纤光栅的中心波长的表达式可写成：