一种带温度监测功能的光伏电缆及其制备方法与流程

1.本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种带温度监测功能的光伏电缆及其制备方法。


背景技术：

2.光伏发电系统的电缆都暴露在野外，野外存在高温、臭氧、紫外线照射或低温冷冻等恶劣环境。传统的光伏电缆具有弯曲半径大、施工难度大、耐火等级低、保持线路完整性时间短、不耐油、不耐高温、不耐寒、不耐紫外线和臭氧以及使用寿命短等缺陷。
3.另外，现有的光伏电缆都不具备温度监测功能，无法确保光伏电缆是否能够存于正常的高温环境下工作，无法判断电缆的温度是正常光照所造成的升温还是电缆自身使用问题所导致的升温。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种带温度监测功能的光伏电缆及其制备方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案实现：本技术提供一种带温度监测功能的光伏电缆，包括测温光纤和三个线芯组件，各个线芯组件均包括从内到外依次设置的铜导体和内护套；三个线芯组件以三角形状分隔排布，以形成缆芯；缆芯的外周侧挤包有第一护套，第一护套的外周侧面开设有至少一个沿其轴向方向的容置槽，容置槽内放置有测温光纤，第一护套外表面挤包有第二护套，第一护套和第二护套为一体结构；测温光纤包括控制器和多个间隔排布的温度传感器，各个温度传感器分别与控制器电连接，控制器位于光伏电缆的外部。
6.其中，相邻的两个温度传感器之间的间隔距离为1mm
‑
4mm。
7.其中，相邻的两个温度传感器之间的间隔距离为4mm。
8.其中，第一绝缘护套和第二绝缘护套均为聚氯乙烯护套。
9.其中，控制器设定阀值a0，控制器监测其中一个温度传感器的实际温度w1，控制器监测温度传感器在t1时间后的实际温度w2，若实际温度w1和实际温度w2的差值的绝对值大于a0，控制器向外部设备发出警报信号。
10.其中，t1时间为1min
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60min。
11.其中，控制器设定阀值a0，控制器监测其中一个温度传感器的实际温度w1，控制器监测温度传感器在t1时间后的实际温度w2，若实际温度w1和实际温度w2的差值的绝对值小于a0，控制器向外部设备发出安全信号。
12.其中，阀值为5℃
‑
50℃。
13.其中，控制器设定阀值a0，控制器监测其中一个温度传感器的实际温度w1，控制器监测温度传感器在t1时间后的实际温度w2，若实际温度w1和实际温度w2的差值的绝对值等于a0，控制器向外部设备发出警报信号。
14.本技术还提供一种带温度监测功能的光伏电缆的制备方法，包括如下步骤，步骤a，制备线芯组件，取直径为8mm无氧铜的铜杆含铜99.97％经过大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机、退火处理得到直径为0.15mm至0.30mm的软铜线，将多根软铜线绞合形成铜导体，其中，拉丝机处理时用蒸汽作保护气体，退火处理的冷却水中添加有抗氧剂，蒸汽压力为1
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2个大气压，退火温度为350℃；将制备得到的铜导体经过挤出机挤包形成内护套，从而制备得到线芯组件；步骤b，制备缆芯，将三个步骤b制备得到的线芯组件以三角形间隔排布，各个线芯组件均平行设置，从而制备得到缆芯；步骤c，步骤b制备得到的缆芯送至挤出机挤出第一护套；步骤d，在第一护套的外周侧面开设有贯通的容置槽；或者，在步骤c中挤出第一护套时，预留成型容置槽的工位；步骤e，将多个温度传感器间隔放置在步骤d的容置槽内，各个温度传感器均通过光纤或导线与外部的控制器电连接；步骤f，在第一护套外侧利用挤出机形成第二护套；步骤g，将步骤f的电缆放入硫化装置内进行硫化交联，使第一护套和第二护套成为一体，完成光伏电缆的制备。
15.本发明的有益效果：本技术的带温度监测功能的光伏电缆，通过在电缆的第一护套内增设测温光纤，从而对第一护套的温度进行监测，能够实时对电缆的温度状态进行监控，与现有技术相比，解决以往电缆无法监测温度的问题。
16.本技术的一种带温度监测功能的光伏电缆的制备方法，工艺简单，制作成本低，通过硫化交联的方式将第一护套和第二护套成为一体，从而对测温光纤进行包覆保护，能够有效地保证测温光纤的稳定性。
附图说明
17.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
18.图1为本实施例中带温度监测功能的光伏电缆的径向剖视图。
19.图2为本实施例中带温度监测功能的光伏电缆的轴向剖视图。
20.附图说明：温度传感器11，导线12，控制器13，铜导体21，内护套22，绝缘材料31，第一护套32，第二护套33。
具体实施方式
21.结合以下实施例对本发明作进一步描述。
22.本发明的一种带温度监测功能的光伏电缆及其制备方法的具体实施方式，请见图1和图2，包括测温光纤和三个线芯组件，各个线芯组件均包括从内到外依次设置的铜导体21和内护套22。
23.作为改进的是，三个线芯组件以三角形状分隔排布，以形成缆芯。缆芯的外周侧挤包有第一护套32，第一护套32的外周侧面开设有至少一个沿其轴向方向的容置槽，容置槽内放置有测温光纤，第一护套32外表面挤包有第二护套33，第一护套32和第二护套33为一体结构。
24.在本实施例中，容置槽设置有四个，四个容置槽沿第一护套32的周向间隔排布，另外，为了进一步提高电缆的阻燃性能和绝缘性能，第一护套32和缆芯之间可以填充绝缘材
料31，具体可以选用无机矿物质粉末。
25.本实施例的带温度监测功能的光伏电缆，通过在电缆的第一护套32内增设测温光纤，从而对第一护套32的温度进行监测，能够实时对电缆的温度状态进行监控，与现有技术相比，解决以往电缆无法监测温度的问题。
26.作为改进的是，测温光纤包括控制器13和多个间隔排布的温度传感器11，各个温度传感器11分别与控制器13电连接，控制器13位于光伏电缆的外部。相邻的两个温度传感器11之间的间隔距离为1mm
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4mm。作为优选的方案，为了降低使用成本，相邻的两个温度传感器11之间的间隔距离为4mm。
27.在本实施例中，第一绝缘护套和第二绝缘护套均为聚氯乙烯护套。聚氯乙烯护套具有耐热好、负载能力强、不熔化、耐化学腐蚀、机械强度高的特点。
28.在本实施例中，控制器13设定阀值a0，控制器13监测其中一个温度传感器11的实际温度w1，控制器13监测温度传感器11在t1时间后的实际温度w2，若实际温度w1和实际温度w2的差值的绝对值大于a0，控制器13向外部设备发出警报信号。
29.在本实施例中，控制器13设定阀值a0，控制器13监测其中一个温度传感器11的实际温度w1，控制器13监测温度传感器11在t1时间后的实际温度w2，若实际温度w1和实际温度w2的差值的绝对值小于a0，控制器13向外部设备发出安全信号。
30.在本实施例中，控制器13设定阀值a0，控制器13监测其中一个温度传感器11的实际温度w1，控制器13监测温度传感器11在t1时间后的实际温度w2，若实际温度w1和实际温度w2的差值的绝对值等于a0，控制器13向外部设备发出警报信号。
31.若电缆的某部分温度在一定时间内发生剧烈升高或者降低，控制器13就能够监测到该部分电缆的温度变化，控制器13能够及时向外部设备进行反馈，工作人员能够及时获取该信息，及时掌握电缆的实际情况，及时选用相适应的应对策略，从而及时控制电缆的情况。
32.作为优选的方案，阀值为5℃
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50℃。具体可以根据实际需求进行设置，最为优选的方案是设置为10min，避免响应过于灵敏，能够最大限度地避免电资源的浪费。
33.作为优选的方案，t1时间为1min
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60min。具体可以根据实际需求进行设置，最为优选的方案是设置为10min，避免监测频率过于频繁，能够最大限度地避免电资源的浪费。
34.本实施例的一种带温度监测功能的光伏电缆的制备方法的具体实施方式，包括如下步骤，步骤a，制备线芯组件，取直径为8mm无氧铜的铜杆含铜99.97％经过大拉丝机、中拉丝机、小拉丝机、退火处理得到直径为0.15mm至0.30mm的软铜线，将多根软铜线绞合形成铜导体21，其中，拉丝机处理时用蒸汽作保护气体，退火处理的冷却水中添加有抗氧剂，蒸汽压力为1
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2个大气压，退火温度为350℃；将制备得到的铜导体21经过挤出机挤包形成内护套22，从而制备得到线芯组件。
35.步骤b，制备缆芯，将三个步骤b制备得到的线芯组件以三角形间隔排布，各个线芯组件均平行设置，从而制备得到缆芯。
36.步骤c，步骤b制备得到的缆芯送至挤出机挤出第一护套32；步骤d，在第一护套32的外周侧面开设有贯通的容置槽。除了在成型第一护套32后再加工出容置槽的方式外，在步骤c中还可以在挤出第一护套32的过程中，预留成型容置槽的工位，使容置槽在形成第一护套32的过程中一并成型出来。
37.步骤e，将多个温度传感器11间隔放置在步骤d的容置槽内，各个温度传感器11均通过光纤或导线12与外部的控制器13电连接。
38.步骤f，在第一护套32外侧利用挤出机形成第二护套33；步骤g，将步骤f的电缆放入硫化装置内进行硫化交联，使第一护套32和第二护套33成为一体，完成光伏电缆的制备。
39.本实施例的一种带温度监测功能的光伏电缆的制备方法，工艺简单，制作成本低，通过硫化交联的方式将第一护套32和第二护套33成为一体，从而对测温光纤进行包覆保护，能够有效地保证测温光纤的稳定性。
40.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。