一种具有故障预警功能的电缆的制作方法

1.本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种具有故障预警功能的电缆。


背景技术：

2.电缆是一种电能或信号传输装置，通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。在目前的生活中，电缆的应用非常广泛。
3.电缆在使用过程中，安全问题是最重要的问题，在日常使用中，很多电缆是埋在地下进行使用，特别是大型输电的电缆，一旦电缆出现故障，例如电缆本身出现问题，出现电缆局部发热严重，或者埋在地下过程中，由于外部环形原因，电缆局部遭受严重腐蚀等情况，这些故障工作人员在外部很难发现和查找，常常是在引发了巨大的设备问题或出现火灾等情况时工作人员才后知后觉，然后对电缆进行排查，这样常常造成的巨大的财物损失，目前的电缆均无法对电缆的故障进行预警和报警，电缆使用的安全性不足。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种具有故障预警和报警功能的电缆，以对电缆的故障进行预警，防止电缆出现故障后引发后续的灾害，提高电缆使用的安全性，同时也便于工作人员排查故障点，进行维修等。
5.一种具有故障预警功能的电缆，包括线芯，所述线芯上套设有绝缘导热层，所述绝缘导热层上套设有耐腐蚀导热层，所述耐腐蚀导热层上套设有屏蔽层，所述屏蔽层与耐腐蚀导热层之间设置有多块环形板，多块环形板沿左右方向分布，相邻两块环形板之间形成封闭的空腔，一块环形板与一个空腔组成一个结构单元；
6.一个结构单元内，空腔内设置有多根弹性绳，弹性绳的两端分别与两块环形板连接，弹性绳处于拉伸状态，多根弹性绳沿线芯的周向分布，相邻两根弹性绳相互接触，多根弹性绳将空腔划分为内腔和外腔，所述弹性绳分为具有细径段和两个粗径段，细径段位于两个粗径段之间，细径段位于弹性绳中部，弹性绳耐腐蚀性低于耐腐蚀导热层的耐腐蚀性，
7.内腔内设置有第一环形板，外腔内设置有第二环形板，第一环形板的左侧壁与第二环形板左侧壁同处一个平面，第一环形板的右侧壁与第二环形板的右侧壁同处一个平面，第一环形板的内圆周壁与耐腐蚀导热层连接，第二环形板的外圆周壁与屏蔽层的内圆周壁连接，细径段穿过第一环形板和第二环形板之间的间隙，细径段直径小于第一环形板和第二环形板之间的距离，粗径端直径大于第一环形板和第二环形板之间的距离，
8.环形板内设置有单片机和电池，环形板上连接有温度探头，温度探头位于内腔内，第二环形板的两侧壁均设置有压力传感器，压力传感器呈环形，电池为单片机、压力传感器和温度探头供电，弹性绳断裂时，其粗径段能够与压力传感器接触，压力传感器能够检测弹性绳断裂时对其施加的压力并将信息传递给单片机，温度探头能够检测内腔的温度信息并
将信息传递给单片机，单片机上具有信号传输模块，信号传输模块能够将单片机处理后的信息传输至外部设备。
9.优选地，所述单片机上具有gps定位模块，信号传输模块能够将gps定位模块的定位信息传输至外部设备。
10.优选地，所述屏蔽层上套设有耐腐蚀层。
11.优选地，所述耐腐蚀层为耐腐蚀隔热层。
12.优选地，所述耐腐蚀层上套设有防水层。
13.优选地，所述屏蔽层上设置有多个容纳盒，每个容纳盒内均设置有电源，所述电池为充电电池，多个充电电池串联组成电池组，一个电源对一个电池组充电。
14.优选地，所述电源为充电电源。
15.优选地，所述容纳盒能够与连接管可拆卸连接。
16.本发明的有益效果体现在：本技术方案中在线芯上套设绝缘导热层，在绝缘导热层上套设耐腐蚀导热层，在耐腐蚀导热层上套设屏蔽层，在屏蔽层与耐腐蚀导热层之间设置有多块环形板，相邻两块环形板之间形成封闭的空腔；同时在空腔内设置多根弹性绳，弹性绳处于拉伸状态，弹性绳的中部具有细径段，在空腔内设置第一环形板和第二环形板，细径段穿过第一环形板和第二环形板之间的间隙，第二环形板的左右两侧壁均设置有压力传感器，内腔内具有温度探头，环形板内设置有单片机和电池，电池为单片机、压力传感器和温度探头供电，压力传感器能够检测弹性绳断裂对其产生的压力，从而对电缆遭遇腐蚀进行预警，温度探头能够检测电缆发热的温度异常，从而进行预警，如此实现电缆的故障预警。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
18.图1为本发明的主视剖面图；
19.图2为图1中a位置的放大结构示意图；
20.图3为空腔内弹性绳分布的侧视图。
21.附图中，1-线芯，2-绝缘导热层，3-耐腐蚀导热层，4-屏蔽层，5-环形板，6-弹性绳，7-内腔，8-外腔，9-细径段，10-第一环形板，11-第二环形板，12-压力传感器，13-单片机，14-电池，15-温度探头，16-耐腐蚀层,17-防水层，18-容纳盒。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
23.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
24.实施例1
25.如图1-图3所示，本实施例中提供了一种具有故障预警功能的电缆，包括线芯1，所述线芯1上套设有绝缘导热层2，所述绝缘导热层2上套设有耐腐蚀导热层3，所述耐腐蚀导热层3上套设有屏蔽层4，所述屏蔽层4与耐腐蚀导热层3之间设置有多块环形板5，多块环形板5沿左右方向分布，相邻两块环形板5之间形成封闭的空腔，一块环形板5与一个空腔组成一个结构单元；
26.一个结构单元内，空腔内设置有多根弹性绳6，弹性绳6的两端分别与两块环形板5连接，弹性绳6处于拉伸状态，多根弹性绳6沿线芯1的周向分布，相邻两根弹性绳6相互接触，多根弹性绳6将空腔划分为内腔7和外腔8，所述弹性绳6分为具有细径段9和两个粗径段，细径段9位于两个粗径段之间，细径段9位于弹性绳6中部，弹性绳6耐腐蚀性低于耐腐蚀导热层3的耐腐蚀性，
27.内腔7内设置有第一环形板10，外腔8内设置有第二环形板11，第一环形板10的左侧壁与第二环形板11左侧壁同处一个平面，第一环形板10的右侧壁与第二环形板11的右侧壁同处一个平面，第一环形板10的内圆周壁与耐腐蚀导热层3连接，第二环形板11的外圆周壁与屏蔽层4的内圆周壁连接，细径段9穿过第一环形板10和第二环形板11之间的间隙，细径段9直径小于第一环形板10和第二环形板11之间的距离，粗径端直径大于第一环形板10和第二环形板11之间的距离，
28.环形板5内设置有单片机13和电池14，环形板5上连接有温度探头15，温度探头15位于内腔7内，第二环形板11的两侧壁均设置有压力传感器12，压力传感器12呈环形，电池14为单片机13、压力传感器12和温度探头15供电，弹性绳6断裂时，其粗径段能够与压力传感器12接触，压力传感器12能够检测任意一根弹性绳6断裂时对其施加的压力并将信息传递给单片机13，温度探头15能够检测内腔7的温度信息并将信息传递给单片机13，单片机13上具有信号传输模块，信号传输模块能够将单片机13处理后的信息传输至外部设备。
29.目前电缆在出现故障时，这些故障工作人员在外部很难发现，常常是在引发了巨大的设备问题或出现火灾等情况时工作人员才后知后觉，然后对电缆进行排查，这样常常造成的巨大的财物损失。
30.本实施例中在线芯1上套设绝缘导热层2，对线芯1进行保护，在绝缘导热层2上套设耐腐蚀导热层3，在耐腐蚀导热层3上套设屏蔽层4，并且在屏蔽层4与耐腐蚀导热层3之间设置有多块环形板5，相邻两块环形板5之间形成封闭的空腔；同时在空腔内设置多根弹性绳6，多根弹性绳6呈环状分布，弹性绳6处于拉伸状态，弹性绳6的中部具有细径段9，细径段9两侧为粗径段，弹性绳6的耐腐蚀性低于耐腐蚀导热层3的耐腐蚀性；在空腔内设置第一环形板10和第二环形板11，细径段9穿过第一环形板10和第二环形板11之间的间隙，第二环形板11的左右两侧壁均设置有压力传感器12，内腔7内具有温度探头15，环形板5内设置有单片机13和电池14，电池14为单片机13、压力传感器12和温度探头15供电。
31.具体的工作原理如下，初始状态时，弹性绳6处于拉伸状态，此时细径段9两侧的粗径段均不与第二环形板11两侧的压力传感器12接触，当电缆埋在地下从外部遭受腐蚀时，当腐蚀至弹性绳6时，弹性绳6断裂后，由于弹性绳6具备弹性回复力，因此从细径段9左侧的粗径段断裂时，则断裂处右侧的弹性绳6会向右侧移动，因此位于第二环形板11左侧与断裂处之间的粗径段会向右运动与第二环形板11左侧壁的压力传感器12接触，当从细径段9右侧的粗径段断裂时，则位于第二环形板11右侧与断裂处左侧之间的粗径段会向左侧运动，
因此第二环形板11右侧的粗径段会向左运动与第二环形板11右侧壁的压力传感器12接触，然后压力传感器12将信息传递给单片机13，单片机13将信息传输至外部设备进行报警，因此在一个结构单元内，实现电缆左右方向、周向等任意位置被腐蚀均能够进行报警，从而防止由于外部腐蚀造成的电缆损坏进而引发更大的问题。
32.这里设置耐腐蚀导热层3，并且设置弹性绳6耐腐蚀性低于耐腐蚀导热层3的耐腐蚀性的作用是，为了检测电缆各位置的腐蚀，因此必须要设置多根弹性绳6，但即使多根弹性绳6相互接触，在遭遇腐蚀时，始终会有腐蚀液渗漏，如果不在弹性绳6内侧设置耐腐蚀导热层3，则很可能出现弹性绳6还未腐蚀断时，绝缘导热层2被腐蚀，这样导致电缆出现被腐蚀问题之前无法进行预警。
33.本实施例中设置绝缘导热层2、耐腐蚀导热层3，其作用是将线芯1发热的温度有效传导至内腔7，内腔7有一定空间，在电缆正常使用时具备较好的散热能力，并且在内腔7内设置温度探头15，当电缆局部发热过高存在异常时，此时温度传导至内腔7内，温度探头15检测到温度异常的信息并将信息发送给单片机13，单片机13将信息发送给外部设备，如此无论是电缆内部发热异常还是外部遭遇腐蚀，均能够快速进行报警，使工作人员进行检修，这样防止电缆故障引发大的灾害。
34.需要注意的是，粗径段与压力传感器12之间距离很小但并未接触，用以保证第一环形板10和第二环形板11两侧的空腔相互连通，保证热量在内腔7内传输，从而保证一个结构单元内，温度探头15能够检测整个内腔7内的温度，同时也防止细径段9过长，腐蚀断裂时从细径段9处断裂，导致遭受腐蚀时粗径段不与压力传感器12接触的问题。
35.本实施例中所述单片机13上具有gps定位模块，信号传输模块能够将gps定位模块的定位信息传输至外部设备，用于快速确认故障点的位置。
36.实施例2
37.本实施例在实施例1的基础上进行了进一步限定，本实施例中所述屏蔽层4上套设有耐腐蚀层16。本实施例中所述耐腐蚀层16为耐腐蚀隔热层。本实施例中所述耐腐蚀层16上套设有防水层17。
38.如此进一步增强电缆的耐腐蚀能力、防水能力，耐腐蚀隔热层可以减少外部温度对电缆造成的影响。
39.实施例3
40.本实施例中所述屏蔽层4上设置有多个容纳盒18，每个容纳盒18内均设置有电源，所述电池14为充电电池，多个充电电池串联组成电池组，一个电源对一个电池组充电。
41.采用电池14提供电源，电池14的能源有限，当没电之后则电缆无法进行故障预警，本实施例中设置多个容纳盒18，每个容纳盒18内均设置有电源，所述电池14为充电电池，多个充电电池串联组成电池组，一个电源对一个电池组充电，这样可以定期打开容纳盒18对电池14进行充电，保证电池14的电，并且一个容纳盒18可以保证几百米内电池14的电量供应，使得后续电缆的维护更方便。
42.本实施例中所述电源为充电电源。本实施例中所述容纳盒18能够与连接管可拆卸连接。在电缆埋在地下时，可以在容纳盒18上连接连接管，连接管延伸至地面并设置控制按钮，工作人员通过定期(例如一年)操作控制按钮可以对电池组进行充电，从而进一步便于对电缆的维护。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。