一种超导电缆温度监测系统及其监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112629695A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号202011390381.0(22)申请日2020.12.02(71)申请人深圳供电局有限公司地址518000广东省深圳市罗湖区深南东路4020号电力调度通信大楼(72)发明人吴小辰胡子珩谢宏章彬汪桢子王琦汪伟(74)专利代理机构深圳汇智容达专利商标事务所(普通合伙)44238代理人徐文城(51)Int.Cl.G01K11/32(2021.01)G01K13/00(2021.01)G01K1/02(2021.01)H01B12/16(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称一种超导电缆温度监测系统及其监测方法(57)摘要本发明提供一种超导电缆温度监测系统，包括监控系统；多个测温光纤，沿超导电缆轴心均匀间隔设置；多个测温光纤的连接端通过低温杜瓦管上的多个贯通器引出，并与监控系统连接；多个测温光纤用于对超导电缆的沿线温度进行测量，并将测量结果发送给监控系统；多个接触式温度传感器，分别设置于超导电缆的终端处的第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层中，且分别与对应的A相导体层、B相导体层、C相导体层接触，以分别对A相导体层、B相导体层、C相导体层的温度进行测量，并将测量结果发送给监控系统。本发明结合光纤测温和接触式测温两种测温方式的优点，对超导电缆的温度进行在线监测，弥补单一测温方式的不足，以满足高温超导电缆的测温需求。CN112629695ACN112629695A权利要求书1/2页1.一种超导电缆温度监测系统，所述超导电缆为三相同轴超导电缆，所述三相同轴超导电缆由内之外依次设置电缆骨架、第一绝缘层、A相导体层、第二绝缘层、B相导体层、第三绝缘层、C相导体层、第四绝缘层、屏蔽层、低温杜瓦管，其中所述电缆骨架内部、所述低温杜瓦管与所述屏蔽层之间均设置有液氮通道，所述液氮通道用于供液氮流通以对超导电缆进行降温；其特征在于，所述系统包括：多个测温光纤，分别设置于所述电缆骨架、A相导体层、第一绝缘层、B相导体层、第二绝缘层、C相导体层、第三绝缘层、屏蔽层中的任意两层之间或任意一层中，并沿所述超导电缆轴心均匀间隔设置；所述多个测温光纤的连接端通过所述低温杜瓦管上的多个贯通器引出，并与所述监控系统连接；所述多个测温光纤用于对超导电缆的沿线温度进行测量；多个接触式温度传感器，分别设置于所述超导电缆的终端处的第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层中，且分别与对应的A相导体层、B相导体层、C相导体层接触，以分别对A相导体层、B相导体层、C相导体层的温度进行测量；监控系统，用于接收所述多个测温光纤以及所述多个接触式温度传感器的测量结果，并对测量结果进行显示。2.根据权利要求1所述的超导电缆温度监测系统，其特征在于，所述多个测温光纤为3个，3个测温光纤相互之间角度间隔120°；所述3个测温光纤沿所述电缆骨架外表面螺旋缠绕或嵌设于所述电缆骨架的凹槽中。3.根据权利要求1所述的超导电缆温度监测系统，其特征在于，所述多个测温光纤为4个，4个测温光纤相互之间角度间隔90°；所述A相导体层、B相导体层、C相导体层分别由内至外依次包括第一层超导带材、碳纸层和第二层超导带材；所述4个测温光纤设置于所述B相导体层的第一层超导带材的带材之间的缝隙中。4.根据权利要求3所述的超导电缆温度监测系统，其特征在于，所述4个测温光纤的直径小于所述第一层超导带材的厚度，所述第一层超导带材的带材之间的缝隙内填充有聚酰亚胺树脂，所述聚酰亚胺树脂用于粘接固定所述4个测温光纤并增强所述4个测温光纤的机械强度。5.根据权利要求1所述的超导电缆温度监测系统，其特征在于，所述多个测温光纤为3个，3个测温光纤相互之间角度间隔120°；所述3个测温光纤设置于所述第四绝缘层与所述屏蔽层之间，敷设方式采用螺旋绕制或直线敷设。6.根据权利要求1‑5任一项所述的超导电缆温度监测系统，其特征在于，所述监控系统包括数据接收单元、第一温度处理单元、第二温度处理单元以及显示单元；所述数据接收单元，用于接收所述多个测温光纤所测量的多个沿线温度和所述多个接触式温度传感器所测量的多个接头温度，将所述多个沿线温度转发给所述第一温度处理单元，并将所述多个接头温度转发给所述第二温度处理单元；所述第一温度处理单元，用于响应于接收到所述多个沿线温度，将所述多个沿线温度进行加权求和计算得到超导电缆的真实沿线温度，并将该真实沿线温度输出至所述显示单元；所述第二温度处理单元，用于响应于接收到所述多个接头温度，将所述多个接头温度分别乘以预设权重系数计算得到超导电缆的接头处A、B、C三相导体层的真实温度，并将该2CN112629695A权利要求书2/2页A、B、C三相导体层的真实