[实用新型]一种内置湿度传感器的光纤复合高压电缆

说明书

本实用新型公开了一种内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，包括电缆本体，其中，所述电缆本体包括阻水带层和至少一条湿度传感器光纤，阻水带层设置在电缆本体内；至少一条湿度传感器光纤沿电缆本体的轴向设置在阻水带层外，所述湿度传感器光纤用于检测电缆本体内部湿度。本实用新型通过内置湿度传感器光纤，具有良好的电气、机械性能，还具有灵敏的传感特性，且湿度传感器光纤设置在金属屏蔽层能不畸变电缆内部电场分布。长期运行中能够通过湿度传感器光纤器实时监测阻水带层的湿度，对影响电缆正常稳定运行的湿度因素进行监控，提高运行可靠性，为构建电力物联网感知层提供强有力支撑。

技术领域

本实用新型涉及电力输送设备研究领域中的一种电缆，特别是一种内置湿度传感器的光纤复合高压电缆。

背景技术

目前，随着经济社会持续发展，与架空输电线相比，交联聚乙烯电缆以其有利于城市美化及故障率低等优点，在城网改造中应用广泛。电力电缆敷设于地底，易受市政工程等外力破坏，引起水分侵入。为防止绝缘受潮产生水树枝，高压电缆常用电缆缓冲层作纵向阻水结构。但近来研究发现，南方沿海等地电缆长期运行后，易出现缓冲层缺陷，半导电阻水带表面出现不明白色粉末，绝缘屏蔽层受到烧蚀，严重者甚至烧蚀绝缘层引起故障。该缺陷与电缆受潮程度相关，缺陷电缆的半导电缓冲阻水带表面电阻、体积电阻率增大，不利于电缆内护套与绝缘屏蔽层间良好的电气连接，影响电缆正常稳定运行。对电力电缆缓冲层湿度参数进行在线监测，有利于实时反映电缆运行环境，依据受潮程度制订差异化运维策略。

当前常见的湿度传感器分为传统型、电解质型、陶瓷型及高分子型湿度传感器。前三种传感器中，传统型湿度传感器测量精度欠佳，电解质型湿度传感器稳定性、湿滞性差，陶瓷型湿度传感器灵敏度较低、尺寸较大，均不适合电力电缆湿度在线监测。高分子型传感器根据变化参数不同可分为电特性和光特性传感器，其中，电特性高分子型传感器易受环境因素影响，稳定性差。而光特性的高分子型传感器一般用在航天和船舶、生物医学、工程结构安全检测等领域，未见其用于电力电缆中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，能通过湿度传感器光纤实时监测电缆内部运行湿度，为差异化运维管理提供理论依据。

根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，包括电缆本体，其中，所述电缆本体包括：

阻水带层，设置在电缆本体内；

至少一条湿度传感器光纤，沿电缆本体的轴向设置在阻水带层外，所述湿度传感器光纤用于检测电缆本体内部湿度。

根据本实用新型第一方面实施例所述的内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，还包括设置在湿度传感器光纤旁的温度传感器光纤，所述温度传感器光纤与湿度传感器光纤平行设置。

根据本实用新型第一方面实施例所述的内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，所述阻水带层外表面设置有金属屏蔽层，所述湿度传感器光纤和温度传感器光纤设置在金属屏蔽层内。

根据本实用新型第一方面实施例所述的内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，所述金属屏蔽层内部具有多根沿圆周方向间隔设置的金属丝，至少一根所述金属丝设置在湿度传感器光纤和温度传感器光纤之间。

根据本实用新型第一方面实施例所述的内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，所述金属屏蔽层还包括缠绕在金属丝外表面的金属带，所述金属带用于将金属丝、湿度传感器光纤和温度传感器光纤固定。

根据本实用新型第一方面实施例所述的内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，所述金属丝为铜丝、铝丝、铅丝和低碳钢丝中的一种或者多种。

根据本实用新型第一方面实施例所述的内置湿度传感器的光纤复合高压电缆，所述温度传感器光纤包括从内往外依次设置的温度传感器光纤线芯、温度传感器光纤包层和温度传感器光纤保护层，所述温度传感器光纤线芯内设有多个温度光纤栅区。