一种电缆降温装置的制作方法

1.本发明属于电线电缆领域，具体涉及一种电缆降温装置。


背景技术：

2.随着夏天来临，室外温度过高，加上夏季是用电高峰，电缆负荷过大，随着用电设备在线路中的不断增加，电缆所承受的电流也越来越大，其次电缆随着使用时间的推移，存在老化等现象，其载流量也将不同程度的降低，一旦电流超出额定载流量，电缆将会发热，达到一定温度后导致电缆击穿，严重的导致火灾等重大事故发生。目前对管廊电缆降温的现有方法为自然通风或机械通风，但电缆安装排列过于密集时，通风散热效果不好，或电缆靠近其他热源太近，影响了电缆的正常散热。
3.公告号为cn111271927a的中国专利公开了一种电缆自动降温系统，包括制冷主机、循环泵、控制器和冷却液管组与抱卡，冷却液管内有循环流动或单向流动的冷却液，抱卡将冷却液管固定在电缆上，冷却液管内的冷却液与电缆进行换热，将电缆的热量带走，对电缆进行降温，但该项技术通过抱卡固定在电缆表面，容易在安装时在电缆表面导致划痕等损伤，危害电缆运行，并且在电缆上下部安装冷却液组，与电缆接触面较小，散热效果不佳，鉴于前述降温方式散热效果不佳，需要一种能有效降低电缆温度，提高电缆载流量的电缆降温装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于希望通过提供一种安全高效的电缆降温装置，来解决上述现有技术的不足，既能保证电力管线的安全运行，又能提高电缆的载流量。
5.本发明是这样实现的：
6.本发明提供了一种电缆降温装置，其特征在于：包括有温度检测模块、降温执行模块和控制器，其中所述温度检测模块采用的是dts分布式光纤温度传感系统，包括测温光纤、dts主机，所述测温光纤布置在待测电缆的下表面，能够对铺设路径上电缆的温度进行实时检测，所述dts主机的信号输入端与所述测温光纤相连，所述dts主机的信号输出端通过gpib接口与所述控制器相连，当dts主机检测到电缆温度大于系统温度限值后会将报警信息传输到控制器上，所述控制器则会向所述降温执行模块发出指令，从而控制所述降温执行模块来执行对电缆降温工作。
7.优选的，所述测温光纤采用多模光纤，在布置时应与待测电缆保持一致，不应出现冗余，光纤接头通过熔接机熔接。
8.优选的，所述dts主机上安装有可设置温度限值的csm软件，可根据电缆的日常发热量和正常负荷对所述温度限值进行设置。
9.优选的，所述降温执行模块包括：降温袋、降温凝胶和循环输送装置，所述降温凝胶为电缆的降温介质，所述降温凝胶储存在所述凝胶储蓄箱中，所述降温袋通过所述循环输送装置与所述凝胶储蓄箱相连，并沿着电缆导体的方向铺设在所述电缆的上表面，当控
制器发出降温指令时，所述循环输送装置会启动，从而将所述降温凝胶注入到所述降温袋中，从而实现对电缆的降温工作。
10.优选的，所述降温袋采用的是软质透明的pvc材料，这种材料不仅易于采购价格便宜，而且其在满足机械强度的条件下其阻燃耐热性也比较好。
11.优选的，所述降温凝胶采用的是自吸湿水凝胶，此种降温凝胶对热量具有良好的传导性和扩散性，能使电缆的热量在降温袋与周围空气之间形成高效的热交换。
12.优选的，所述降温袋展开后为多节工字型首尾相连的长条形袋，降温袋的两外侧设有固定带，所述固定带上设有用于设置固定绳的空心拉环孔，通过固定绳能将所述降温袋与电缆表面紧密贴合固定到管廊支架上。
13.优选的，所述降温袋内部通过隔离网分为上下两层，所述隔离网上方为入凝层，所述入凝层用于运输降温凝胶，所述入凝层的端部还设有用于注入降温凝胶的入凝口，所述出凝口与所述循环输送装置的供给管密封相连；所述隔离网下方为蜂窝层，所述蜂窝层与电缆紧密接触，用于直接对电缆进行散热；当所述降温凝胶从入凝口注入后会沿着所述入凝层迅速运输，同时所述入凝层中的降温凝胶也会通过所述隔离网均匀的向下进入到所述蜂窝层中，所述蜂窝层的两侧还分别设有一条出凝带，所述出凝带与蜂窝层内相连通，所述出凝带的端部还设有出凝口，所述出凝口与所述凝胶储蓄箱密封连接，所述出凝带与所述蜂窝层之间每隔一定距离都设有一个孔隙，当所述降温凝胶填充满蜂窝层之后，会在压力的作用下通过两侧的孔隙流入到所述出凝带中，然后从所述出凝口流回到凝胶储蓄箱中。
14.优选的，其特征在于：隔离网可以由柔性pvc材料编织而成，其上均匀分布有若干小孔，使所述降温凝胶在入凝层流动时，使降温凝胶更均匀的进入所述蜂窝层。
15.本发明有益效果是：
16.本发明提供的一种电缆降温装置能实现自动检测温度并自动降温，不需人为操作，可长期不间断运行使用；同时本降温装置中的降温袋质量轻，体积小，质地柔和，在安装和使用过程中对电缆无划痕等任何损伤，而且与电缆表面充分接触，能快速降低电缆温度，散热效果良好，保证了电缆的载流量的同时，也有效防止了在夏季高温高负荷的环境下因电缆温度过高而引发的电缆故障，大大降低了安全隐患。
附图说明
17.图1为本发明提供的一种电缆降温装置的原理图；
18.图2为本发明提供的一种电缆降温装置中降温袋的截面图；
19.图3为本发明提供的一种电缆降温装置中蜂窝层的的俯视图；
20.图4为本发明提供的一种电缆降温装置的工作流程示意图。
21.图中：1
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入凝层，2
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蜂窝层，3
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电缆轴线，4
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入凝口，5
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出凝口，6
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固定带，7
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空心拉环孔，8
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热压线，9
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出凝带，10
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隔离网，11
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电缆。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、
“
前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.本实施例提供了一种电缆降温装置，包括有温度检测模块、降温执行模块和控制器，其中所述温度检测模块采用的是dts分布式光纤温度传感系统，该系统基于光纤拉曼散射现象，利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，可以沿着测量对象的形状进行铺设，可以连续测量沿着光纤铺设路径上任意一点的温度，持续测量温度场的分布情况，具有良好的实时性和准确的空间定位精度。
25.如图1所示，所述温度检测模块具体包括有：测温光纤和dts主机，所述测温光纤采用多模光纤，缠绕布置在待测电缆11的下表面，测温光纤在电缆11下表面布置时不应出现冗余，尽量与待测电缆11保持一致，光纤接头通过熔接机熔接，通过所述测温光纤实现对电缆11温度的实时监测，所述dts主机与所述测温光纤相连，所述dts主机上安装有可设置温度限值的csm软件，根据电缆11的日常发热量，电缆11的正常负荷在30
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50℃，可设置系统的温度限值为50℃；所述dts主机的信号输出端通过gpib接口连接有控制器，当dts主机检测到电缆11温度大于系统温度限值后会将报警信息传输到控制器上，所述控制器则会向所述降温执行模块发出指令，从而控制所述降温执行模块对电缆11执行降温工作。
26.如图1所示，所述降温执行模块包括：降温袋、降温凝胶、自动控制阀门、循环输送装置以及凝胶储蓄箱，所述降温凝胶为电缆11的降温介质，所述降温凝胶储存在所述凝胶储蓄箱中，所述降温袋通过所述循环输送装置与所述凝胶储蓄箱相连，并沿着电缆轴线3的方向铺设在所述电缆11的上表面，通过所述循环输送装置能使所述降温凝胶循环流入和流出降温袋，所述循环输送装置与降温袋之间还设有自动控制阀门，当控制器发出降温指令时，所述自动控制阀门会打开，所述循环输送装置会将所述降温凝胶注入到降温袋中，通过降温凝胶在所述降温袋中流入和流出构成的散热循环通路，从而实时和持续的对电缆11进行降温。
27.如图2和图3所示，在本实施例中，所述降温袋展开后整体形状为沿着电缆11长度方向的长条形，每间隔一段距离变宽，形成多节工字型相连的长条形，具体的，所述每一节工字型降温袋中间的腰长为1m，每一节工字型降温袋两端的宽度为中间腰宽的2倍，所述降温袋宽度较宽的两侧还设有固定带6，所述固定带6上设有用于设置固定绳的空心拉环孔7，通过固定绳能将所述降温袋与电缆11表面紧密贴合的固定到管廊支架上，这种设计既增大了电缆11与降温袋的有效接触面，同时也能更方便的将所述降温袋进行固定，值得一提的是，根据电缆11截面积与电缆11的日常发热量，为保证降温袋的散热效果，所述降温袋与电缆11贴合面积不小于电缆11表面积的1/3。
28.如图2和图3所示，为了提高降温袋对电缆11的降温效果，作为一种优选实施例，所述降温袋内部通过隔离网10分为上下两层，所述隔离网10上方为入凝层1，所述入凝层1用于运输降温凝胶，所述入凝层1的端部设有入凝口4，所述入凝口4通过自动控制阀门与循环输送装置的供给管相连，通过所述入凝口4向能向所述降温袋中注入凝胶，所述隔离网10下方为蜂窝层2，所述蜂窝层2与电缆11紧密接触，用于直接对电缆11进行热交换散热，当所述
降温凝胶从入凝口4注入入凝层1后会沿着电缆11长度方向迅速向前运输，同时所述入凝层1中的降温凝胶也会通过所述隔离网10均匀的向下进入到所述蜂窝层2中，所述蜂窝层2内部为三维网格状，能将降温凝胶很好的分散，使得电缆11与降温袋本来接触不充分的接触面有了更加有效的接触，从而增加了电缆11的散热面积，所述降温凝胶还能在所述蜂窝中的流动，提高降温速率；为了方便降温袋中降温凝胶的流入和流出，所述降温袋两侧分别设有一个出凝带9，出凝带9与蜂窝层2内部相连通，蜂窝层2内底部的降温凝胶通过出凝带9流出，具体的在制备时会通过热压机在所述蜂窝层2的两侧分别热压出一条热压线8，从而在所述蜂窝层2上分割出了两条用于回收所述降温凝胶的出凝带9，所述出凝带9的端部还设有出凝口5，所述出凝口5通过自动控制阀门与凝胶储蓄箱的回流口相连，所述热压线8上每隔一定距离留有一个孔隙，当所述降温凝胶填充满蜂窝层2之后，在压力的作用下降温凝胶会通过两侧的孔隙然后流入到所述出凝带9中，最后从所述出凝口5流回到所述循环输送装置的回流管中，完成降温凝胶从流入到流出的循环回路，通过降温袋内的降温凝胶与电缆11持续的热交换，从而逐渐将电缆11的热量带走，进而达到持续有效降温的效果。
29.本发明循环输送装置的具体实现形式不限，能够实现凝胶循环流动即可，比如本发明可以采用输送泵作为动力装置，输送泵的入口通过管道与凝胶储蓄箱的出口相连，输送泵的出口连接有供给管，供给管通过自动控制阀连接入凝口4，所述出凝口5通过自动控制阀门以回流管与凝胶储蓄箱的的回流口相连。
30.进一步的，所述降温凝胶采用的是一种自吸湿水凝胶，比如cn109943002a公开的水凝胶，相应的凝胶储蓄箱设置为敞开式箱体，水凝胶通过泵送至降温袋后，在高温下水凝胶水分蒸发能够带走大量热量，散热效果显著，水凝胶回流到凝胶储蓄箱后通过自吸湿能力补充水分还原，或者通过外接补水。当然不限于此类水凝胶，也可以比热容大的水凝胶或者相变水凝胶，相应的，在循环输送装置上增加散热装置即可。
31.进一步的，所述降温袋采用的是软质透明的pvc材料，这种材料不仅易于采购价格便宜，而且其在满足机械强度的条件下其阻燃耐热性也比较好，长期使用温度可达90℃。
32.进一步的，所述隔离网10可以由柔性pvc材料编织而成，其上均匀分布有若干个长度为1mm的方形孔，使所述降温凝胶在入凝层1流动时，更好的使降温凝胶稀释均匀的进入所述蜂窝层2。
33.本发明的具体实施流程如下：
34.如图4所示，在日常运行中，降温装置与降温系统处于待机状态，测温光纤实时对电缆11表面温度进行监测，当dts仪器监测到电缆11温度超过系统所设定温度限值时，输出报警信息到控制器，控制器向自动控制阀门发出指令，开启阀门，所述循环输送装置会通过所述入凝口4向降温袋中注入降温凝胶，所述降温凝胶首先会经过入凝层1然后穿过所述隔离网10均匀的进人所述蜂窝层2中，通过与电缆11紧密接触直接对电缆11进行降温，完成散热后的降温凝胶会通过出凝带9将热量带出，实现循环流动散热，当所述dts仪器监测到电缆11温度低于系统温度控制限值时，控制器则会撤回指令，关闭阀门，所述循环输送装置也停止注入降温凝胶。本发明不需人为操作，可长期不间断运行使用，降温效率高，保证了电缆11的载流量的同时，也有效防止了在夏季高温高负荷的环境下因电缆11温度过高而引发的电缆11故障，大大降低了安全隐患。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连
接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。