[实用新型]一种智能架空电力传输导线用纤维复合芯棒

说明书

技术领域

本实用新型应用于智能电网方面，尤其涉及电力传输用架空导线。

背景技术

利用分布式光纤传感器，检测导线实时运行过程中受到的温度和应力应变的影响，此种导线称为智能电力传输导线。

分布式光纤传感器，如布里渊散射光时域反射测量技术，是国际上最近几年才发展成熟的一项尖端技术，应用非常广泛。光纤是一种很灵敏的分布式传感器，它能显示出±0.01℃及约数百Pa级的微应力变化。其主要特点是，利用一根普通的光纤，类似于神经系统分布的方式，按照需要，植入被检测物之中，检测范围可以达到几公里。其利用光纤沿线受到温度和应力应变的作用时，频率的漂移量和光纤应力应变及温度的变化呈良好的线性关系，所以通过测量光纤中的背向自然布里渊散射光的频率漂移量就可以得到光纤沿线温度和应力应变的分布信息，即在某一点上，被检测物所发生的异常温度和应力应变的变化。这项技术，能够进行实时监测，测试数据准确可靠，精度很高，动态范围广，是目前应用广泛、最先进成熟的检测控制技术。

在实际应用上，光纤植入的合理可靠及安全稳定影响到监测的结果，如果植入光纤不合理，甚至会导致错误的测试结果，或者导致不稳定、重复性不好的测试数据。

在智能架空导线的应用中，尤其是纤维复芯架空导线上，以往的技术是简单将光纤植入到复合芯棒的中心，即光纤和纤维同时进行无捻环氧树脂浸渍复合加工，光纤被视为纤维一样，相同于一般的纤维复合加工方式。这样形成光纤—纤维复合芯棒，其有优点是简单易行，直接在复合芯棒制造过程中，将光纤作为一个单元，置于中心，形成光纤-纤维复合芯棒。

这种光纤-纤维复合芯棒，当芯棒受到拉应力或温度改变时，纤维在光纤周围排列均匀及合理与否，对电力传输架空导线故障点处检测数据可靠性有较大的影响。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于：克服现有的复合芯棒检测数据可靠性差的缺陷，提供一种增加传感器结构的均匀性和稳定性、提高检测的精度和灵敏度、减小内部弯曲带来的测试误差的智能架空电力传输导线用纤维复合芯棒。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能架空电力传输导线用纤维复合芯棒，其包括一碳纤维编织传感光纤单元、一在该碳纤维编织传感光纤单元的外部形成的环氧树脂复合碳纤维层、一在该环氧树脂复合碳纤维层的外部形成的环氧树脂复合玄武岩纤维层；该碳纤维编织传感光纤单元包括传感光纤以及形成在该传感光纤的外部的碳纤维编织层；该环氧树脂复合碳纤维层、该环氧树脂复合玄武岩纤维层是在环氧树脂溶液中均匀浸渍而形成的，环氧树脂形成在该碳纤维编织层、环氧树脂复合碳纤维层和环氧树脂复合玄武岩纤维层之间。

对上述技术方案的进一步限定在于，该碳纤维编织层是用若干根第一碳纤维在传感光纤的外部进行编织而形成的。

对上述技术方案的进一步限定在于，该环氧树脂复合碳纤维层是用若干根第二碳纤维在该碳纤维编织层的外部形成的。

对上述技术方案的进一步限定在于，该环氧树脂复合玄武岩纤维层是用若干根玄武岩纤维在该环氧树脂复合碳纤维层的外部形成的。

对上述技术方案的进一步限定在于，该碳纤维编织层是用若干根第一碳纤维在传感光纤的外部进行编织而形成的，该环氧树脂复合碳纤维层是用若干根第二碳纤维在该碳纤维编织层的外部形成的，该环氧树脂复合玄武岩纤维层是用若干根玄武岩纤维在该环氧树脂复合碳纤维层的外部形成的。

本实用新型获得的有益效果是：用碳纤维在传感光纤外部编织而形成均匀的碳纤维编织层，具有以下三方面优势：

1、增加传感器结构（实质上就是碳纤维编织传感光纤单元）的均匀性和稳定性；

2、提高检测的精度和灵敏度；

3、减小内部弯曲带来的测试误差。

附图说明

图1为本实用新型智能架空电力传输导线用纤维复合芯棒的横截面图。

图2为本实用新型碳纤维编织传感光纤单元的横截面图。

图3为本实用新型碳纤维编织传感光纤单元的结构图。

图4为碳纤维编织传感光纤单元受到本实用新型复合芯棒应力影响的示意图。

图5为碳纤维编织传感光纤单元弯曲情况的示意图。

图6是本实用新型智能架空电力传输导线用纤维复合芯棒的制备方法流程图。

具体实施方式