[发明专利]适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆及安装方法

说明书

本发明公开了一种适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆及安装方法，包括依次交替设置的铠装光缆、非金属光缆、耐高温光纤，述铠装光缆和非金属光缆的连接处通过铝管压接成一体，铝管的外壁上套接设置有热缩套管，耐高温光纤贯穿整个铠装光缆和非金属光缆。本发明通过设置的采用耐高温光纤加金属非金属交叉的光缆外护套，用来解决分段式检测金属导体时的电流、电压积蓄的问题，增加施工、检修过程中的人员安全，并且避免电气对远端测温主机的影响。

技术领域

本发明属于光纤测温技术领域，具体涉及一种适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆及安装方法。

背景技术

分布式光纤测温技术，是一种以光纤作为传输介质、传感器的测温技术。根据OTDR和拉曼散射原理，可以实现整条光缆上的分布测温。感温光缆作为传感器，只需单端接入设备即可测量十公里左右的距离。因为信号通过光传输，在大电流、强磁场的工业环境下不会受到干扰，因此被广泛选择。现有一般电解铝槽测温方案中，因为钢棒、钢窗温度高达400℃，多种非金属外护套材质（如PVC材质、铁氟龙材质）的光缆都无法耐受，考虑成本和易用性，都采用金属材质的外护套进行包覆。较长的金属护套暴露在电解铝环境的巨大交变磁场中，会在两端产生很大的电动势，甚至两端电压会有上千伏；为了避免产生感应电压，有些情况金属外护套两端接地，但也会在护套层中产生感应电流，导致光缆发热，影响测温准确性；另外，金属外护套不绝缘，光缆在监测阴极钢棒的时候，钢棒上的电压传递到光缆上面，钢棒对地的电压也较大。以上情况，无论是电压还是电流对施工安装人员安全、电解铝系统的正常运行都是巨大威胁。

现有专利号为201710180884.7的技术方案公布了一种电解铝阴极钢棒的光纤测温光纤安装方法，通过C型卡扣加盘线盒的形式将测温光缆固定在钢棒底部，施工时工人需要在电解铝槽下方和上方同时工作，用一种较为复杂方法解决了钢棒上光缆的安装问题；使用耐高温光纤包裹金属包覆层的形式进行封装光缆紧贴物体表面检测温度，可以解决光缆在高温下耐久性差的问题。但是这种方案无法解决带有金属护套的光缆在敷设到物体表面时发生电势、电压积蓄，导致整条光缆的金属部分电流、电压较大，对远端光纤测温主机损坏的问题，也没有阐述如何进行电解铝槽另外一个重点检测区域“钢窗”的温度检测方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆及安装方法。解决在高温、大电流的环境中，连续测量多个带电高温物体的电流、电压积蓄问题，保护电解铝系统、远端设备不受影响。解决分布式光纤电解铝槽体测温应用中的安装和绝缘问题，使得测温更加精准。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆，其特征在于该交叉光缆包括依次交替设置的铠装光缆、非金属光缆、耐高温光纤，所述铠装光缆和非金属光缆的连接处通过铝管压接成一体，所述铝管的外壁上套接设置有热缩套管，所述耐高温光纤贯穿整个铠装光缆和非金属光缆。

所述的适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆，其特征在于所述铠装光缆从里到外依次为高温光纤、铠装钢管、芳纶加强件及不锈钢编织网；所述非金属光缆为采用非金属套管或采用带绝缘护套的铠装光缆。

所述的适用于电解铝槽体分布式光纤测温的交叉光缆的安装方式，其特征在于包括以下步骤：

1）预先将交叉光缆放置到每个电解铝槽的两侧，并在每组钢棒处预留好交叉光缆的铠装电缆部分；

2）准备用于监测钢棒温度的竖直安装支架和用于监测钢窗温度的横向安装支架，所述竖直安装支架包括两侧带裙边的不锈钢托盘及非金属绝缘调节支撑杆，所述非金属绝缘调节支撑杆的一端通过螺丝与托盘底部固定连接；所述横向安装支架包括不锈钢托盘、金属柱状调节支撑杆及金属平板，所述金属柱状调节支撑杆的一端固定连接有金属平板，另一端连接有固定座，所述金属平板与不锈钢托盘（11）通过螺丝固定连接，所述固定座上固定设置有带外螺纹的连接柱（15），所述金属柱状调节支撑杆远离托盘的一端内壁上设置有与外螺纹配合使用的内螺纹；