[go: up one dir, main page]

RU238937U1 - Self-diagnostic power cable - Google Patents

Self-diagnostic power cable

Info

Publication number
RU238937U1
RU238937U1 RU2025127045U RU2025127045U RU238937U1 RU 238937 U1 RU238937 U1 RU 238937U1 RU 2025127045 U RU2025127045 U RU 2025127045U RU 2025127045 U RU2025127045 U RU 2025127045U RU 238937 U1 RU238937 U1 RU 238937U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
optical fiber
sensor
fiber
core
Prior art date
Application number
RU2025127045U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Сергеевич Круглов
Марина Вячеславовна Гусева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Подольский завод специальных кабелей"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Подольский завод специальных кабелей" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Подольский завод специальных кабелей"
Application granted granted Critical
Publication of RU238937U1 publication Critical patent/RU238937U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и кабельной промышленности, в частности к конструкции силовых кабелей, предназначенных для использования в системах, где требуется повышенная надежность и непрерывный мониторинг состояния кабельной линии. Технический результат заключается в повышении точности преобразования комплексных механических деформаций и температурных изменений тела кабеля в единый, пространственно-локализованный оптический сигнал, обеспечивая возможность получения достоверной информации о внутреннем термомеханическом состоянии кабеля по всей его длине. Технический результат достигается за счет обеспечения монолитной связи сенсорного элемента с конструкцией кабеля. Кабель, содержащий токопроводящую изолированную жилу и внешнюю защитную оболочку, содержит также сенсорное оптическое волокно с нанесенными на него волоконными брэгговскими решетками. Оптическое волокно интегрировано в конструкцию кабеля и расположено по спирали, при этом пространство вокруг сенсорного оптического волокна заполнено слоем гидрогеля, поверх которого расположена промежуточная оболочка. 4 ил. The utility model relates to electrical engineering and the cable industry, in particular to the design of power cables intended for use in systems requiring increased reliability and continuous monitoring of the cable line's condition. The technical result consists of increasing the accuracy of converting complex mechanical deformations and temperature changes of the cable body into a single, spatially localized optical signal, providing the ability to obtain reliable information about the internal thermomechanical state of the cable along its entire length. This technical result is achieved by providing a monolithic connection between the sensor element and the cable structure. The cable, comprising a conductive insulated core and an outer protective sheath, also contains a sensor optical fiber with fiber Bragg gratings applied thereto. The optical fiber is integrated into the cable structure and arranged in a spiral, with the space around the sensor optical fiber filled with a hydrogel layer, over which an intermediate sheath is located. 4 fig.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE UTILITY MODEL RELATES

Полезная модель относится к области электротехники и кабельной промышленности. В частности, она касается конструкций одножильных и многожильных силовых кабелей, предназначенных для использования в системах, где требуется повышенная надежность и непрерывный мониторинг состояния кабельной линии. Введение слоя-заполнителя из гидрогеля дополнительно повышает виброустойчивость и общую долговечность кабеля, что критически важно в суровых условиях эксплуатации.This utility model relates to electrical engineering and the cable industry. Specifically, it concerns the design of single- and multi-core power cables intended for use in systems requiring increased reliability and continuous monitoring of cable line conditions. The introduction of a hydrogel filler layer further enhances vibration resistance and overall cable durability, which is critical in harsh operating conditions.

Преимущественными областями применения являются:The main areas of application are:

Энергетический сектор. Для высоковольтных подземных и особенно подводных силовых линий стоимость отказа и ремонта колоссальна, а прямой доступ для инспекции затруднен или невозможен. Данная технология позволяет осуществлять непрерывный мониторинг целостности, обнаруживая подвижки грунта, воздействие якорей судов, локальные перегревы в муфтах или другие аномалии до того, как они приведут к катастрофическому отказу. Иммунитет датчиков волоконных брэгговских решеток к сильным электромагнитным полям, присущим высоковольтным линиям, является здесь критически важным преимуществом. Слой гидрогеля обеспечивает дополнительную гидроизоляцию и демпфирование, защищая сенсорное волокно от динамических нагрузок и влаги.Energy sector. For high-voltage underground and especially underwater power lines, the cost of failure and repair is colossal, and direct access for inspection is difficult or impossible. This technology enables continuous integrity monitoring, detecting ground movements, ship anchor impacts, localized overheating in couplings, and other anomalies before they lead to catastrophic failure. The immunity of fiber Bragg grating sensors to the strong electromagnetic fields inherent in high-voltage lines is a critical advantage here. A hydrogel layer provides additional waterproofing and damping, protecting the sensor fiber from dynamic loads and moisture.

Промышленная автоматизация и робототехника. Кабели, соединяющие подвижные части роботов-манипуляторов или другого промышленного оборудования, подвергаются миллионам циклов изгиба и кручения, что приводит к усталостному разрушению. Интегрированная система мониторинга на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР) может отслеживать накопление усталостных напряжений в реальном времени. Наличие гидрогеля обеспечивает идеальную механическую связь между сенсором и силовыми элементами кабеля, что позволяет с высокой точностью регистрировать даже малейшие деформации. Это позволяет перейти от регламентной замены кабелей (часто преждевременной) к замене по фактическому состоянию, предотвращая внезапные остановки производственных линий.Industrial automation and robotics. Cables connecting moving parts of robotic arms and other industrial equipment are subjected to millions of bending and torsion cycles, leading to fatigue failure. An integrated monitoring system based on fiber Bragg gratings (FBGs) can track fatigue stress accumulation in real time. The presence of a hydrogel ensures a perfect mechanical connection between the sensor and the cable's load-bearing elements, enabling highly accurate recording of even the slightest deformations. This allows for a transition from routine cable replacement (often premature) to replacement based on actual condition, preventing unexpected shutdowns of production lines.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Из уровня техники известны различные конструкции силовых кабелей, оснащенных системами мониторинга для повышения их эксплуатационной надежности.The prior art provides various designs of power cables equipped with monitoring systems to improve their operational reliability.

В качестве аналога известно техническое решение по патенту РФ на полезную модель RU 190398 U1 (МПК Н01В 9/00, опубл. 01.07.2019). Данный силовой кабель содержит интегрированный в повив токопроводящей жилы термодатчик в виде стандартного оптического волокна. Мониторинг температуры осуществляется по технологии распределенного температурного сенсинга (DTS) на основе эффекта Рамана, что позволяет получать непрерывный температурный профиль по длине кабеля и повысить его стойкость к термическим повреждениям. Недостатком данной конструкции является ее монопараметричность - система способна измерять только температуру, но не может регистрировать механические деформации (изгиб, кручение), которые являются частой первопричиной отказов. Кроме того, технология DTS обладает низким пространственным разрешением (порядка 1 метра), что затрудняет точную локализацию точечных дефектов.A technical solution known as an equivalent is patented by the Russian Federation for utility model RU 190398 U1 (IPC H01B 9/00, published July 1, 2019). This power cable contains a temperature sensor in the form of a standard optical fiber integrated into the strand of the conductive core. Temperature monitoring is performed using distributed temperature sensing (DTS) technology based on the Raman effect, which allows for a continuous temperature profile along the cable's length and increases its resistance to thermal damage. A disadvantage of this design is its monoparametric nature—the system can only measure temperature but cannot detect mechanical deformations (bending, torsion), which are a common cause of failure. Furthermore, DTS technology has low spatial resolution (approximately 1 meter), making it difficult to precisely localize point defects.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрана полезная модель по патенту РФ RU 195214 U1 (МПК H01B 11/22, опубл. 17.01.2020). Данный силовой кабель, как и заявляемое решение, использует в качестве элементов контроля датчики на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР), интегрированные в наружный повив токопроводящей жилы. Технический результат прототипа заключается в повышении надежности эксплуатации за счет возможности точной (до сантиметров) локализации уже произошедших повреждений, таких как обрыв, пробой или локальный нагрев.The utility model under Russian patent RU 195214 U1 (IPC H01B 11/22, published January 17, 2020) was selected as the closest analogue (prototype). This power cable, like the claimed solution, uses fiber Bragg grating (FBG)-based sensors integrated into the outer layer of the conductive core as control elements. The technical result of the prototype is increased operational reliability due to the ability to precisely (down to centimeters) localize existing faults, such as breaks, breakdowns, or localized heating.

Причиной, препятствующей достижению в прототипе технического результата, обеспечиваемого заявляемой полезной моделью, является его конструктивное исполнение. В прототипе используется стандартное продольное расположение оптического волокна с ВБР, которое чувствительно преимущественно к осевому растяжению и температуре. Такая конфигурация позволяет зафиксировать лишь конечный результат механического разрушения (например, обрыв), но не способна измерять и количественно оценивать накопленные механические напряжения от изгиба и кручения, которые приводят к усталостному разрушению материалов и являются первопричиной многих отказов. Кроме того, в прототипе отсутствует элемент, гарантирующий полную и стабильную передачу деформаций от силовых элементов кабеля к сенсорному волокну, что может приводить к погрешностям измерений.The design of the prototype prevents it from achieving the technical result promised by the claimed utility model. The prototype utilizes a standard longitudinal arrangement of the optical fiber with a FBG, which is primarily sensitive to axial strain and temperature. This configuration only allows for the detection of the final result of mechanical failure (e.g., breakage), but is incapable of measuring and quantifying accumulated mechanical stresses from bending and torsion, which lead to fatigue failure of materials and are the primary cause of many failures. Furthermore, the prototype lacks a component that guarantees complete and stable transmission of strain from the cable's load-bearing elements to the sensor fiber, which could lead to measurement errors.

Таким образом, прототип решает задачу реактивного обнаружения неисправностей, но не решает техническую проблему создания кабеля, способного осуществлять комплексный предиктивный мониторинг своего полного термомеханического состояния с высокой точностью.Thus, the prototype solves the problem of reactive fault detection, but does not solve the technical problem of creating a cable capable of comprehensive predictive monitoring of its entire thermomechanical state with high accuracy.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE UTILITY MODEL

Технический результат заключается в преобразовании комплексных механических деформаций (изгиба, кручения, растяжения) и температурных изменений тела кабеля в единый, пространственно-локализованный оптический сигнал с повышенной точностью за счет обеспечения монолитной связи сенсорного элемента с конструкцией кабеля, обеспечивая возможность получения достоверной информации о внутреннем термомеханическом состоянии кабеля в режиме реального времени по всей его длине.The technical result consists in converting complex mechanical deformations (bending, torsion, stretching) and temperature changes of the cable body into a single, spatially localized optical signal with increased accuracy due to the provision of a monolithic connection of the sensor element with the cable structure, providing the ability to obtain reliable information about the internal thermomechanical state of the cable in real time along its entire length.

К существенным признакам, характеризующим полезную модель, относятся:The essential features characterizing a utility model include:

• Наличие по меньшей мере одной изолированной токопроводящей жилы.• The presence of at least one insulated conductive core.

• Наличие внешней защитной оболочки.• Presence of an external protective shell.

• Наличие интегрированного в конструкцию кабеля сенсорного оптического волокна.• The presence of a sensor optical fiber integrated into the cable design.

• Сенсорное оптическое волокно выполнено с нанесенными на него волоконными брэгговскими решетками.• The sensor optical fiber is made with fiber Bragg gratings applied to it.

• Сенсорное оптическое волокно расположено по спирали, что обеспечивает его чувствительность к изгибу, кручению и растяжению кабеля.• The sensor optical fiber is arranged in a spiral, which ensures its sensitivity to bending, twisting and stretching of the cable.

• Наличие слоя-заполнителя из гидрогеля, расположенного вокруг сенсорного оптического волокна, для обеспечения надежной механической связи и дополнительной защиты.• The presence of a hydrogel filler layer located around the sensor optical fiber to provide reliable mechanical connection and additional protection.

• Наличие промежуточной оболочки, расположенной поверх слоя гидрогеля.• The presence of an intermediate shell located on top of the hydrogel layer.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

На фиг. 1 - сечение одножильной конструкции.Fig. 1 shows a section of a single-core structure.

На фиг. 2 - общий вид одножильной конструкции, иллюстрирующий спиральное расположение сенсорного волокна.Fig. 2 is a general view of a single-core structure illustrating the helical arrangement of the sensor fiber.

На фиг. 3 - сечение многожильной конструкции.Fig. 3 shows a section of a multi-core structure.

На фиг. 4 - общий вид многожильной конструкции, иллюстрирующий спиральное расположение сенсорного волокна.Fig. 4 is a general view of a multi-core structure illustrating the helical arrangement of the sensor fiber.

Конструкция: 1 - токопроводящая жила, 2 - изоляция, 3 - сенсорное оптическое волокно с нанесенными на него волоконными брэгговскими решетками, 4 - слой-заполнитель из гидрогеля, 5 - промежуточная оболочка, 6 - внешняя оболочка.Construction: 1 - conductive core, 2 - insulation, 3 - sensor optical fiber with fiber Bragg gratings applied to it, 4 - hydrogel filler layer, 5 - intermediate shell, 6 - outer shell.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF THE UTILITY MODEL

Заявляемый самодиагностирующийся силовой кабель может быть выполнен в различных конструктивных вариантах, в том числе в одножильном или многожильном исполнении, для демонстрации чего ниже приведены примеры его возможной реализации.The claimed self-diagnosing power cable can be made in various design variants, including single-core or multi-core designs, as demonstrated by examples of its possible implementation below.

Пример 1. Одножильная конструкция (фиг. 1, 2).Example 1. Single-core construction (Fig. 1, 2).

Кабель содержит центральную токопроводящую жилу (1), которая может быть выполнена из любого подходящего электропроводящего материала.The cable contains a central conductive core (1), which can be made of any suitable electrically conductive material.

Жила (1) может быть как монолитной, так и многопроволочной для обеспечения необходимой гибкости.The core (1) can be either solid or stranded to provide the required flexibility.

Жила (1) покрыта слоем изоляции (2), выполненной из диэлектрического материала, обладающего достаточной электрической прочностью и термостойкостью.The core (1) is covered with a layer of insulation (2) made of a dielectric material with sufficient electrical strength and heat resistance.

Вокруг слоя изоляции (2) по спирали расположено сенсорное оптическое волокно (3) с нанесенными на него волоконными брэгговскими решетками. Пространство вокруг сенсорного волокна (3) заполнено слоем гидрогеля (4), который обеспечивает его фиксацию, защиту и гарантирует точную передачу всех механических и термических воздействий от конструкции кабеля к сенсору. Поверх слоя гидрогеля расположена промежуточная оболочка (5), которая служит для дополнительной фиксации и защиты внутренних элементов. Вся конструкция заключена во внешнюю защитную оболочку (6).A sensor optical fiber (3) coated with fiber Bragg gratings is arranged in a spiral around the insulation layer (2). The space around the sensor fiber (3) is filled with a hydrogel layer (4), which provides its fixation, protection, and ensures the precise transmission of all mechanical and thermal effects from the cable structure to the sensor. An intermediate sheath (5) is located on top of the hydrogel layer, providing additional fixation and protection for the internal components. The entire structure is enclosed in an outer protective sheath (6).

Для применений, требующих повышенной электромагнитной совместимости или дополнительной механической прочности, конструкция может опционально включать экран в виде оплетки из луженых медных проволок (на чертежах не показан), расположенный под внешней защитной оболочкой (6).For applications requiring increased electromagnetic compatibility or additional mechanical strength, the design may optionally include a screen in the form of a braid of tinned copper wires (not shown in the drawings) located under the outer protective shell (6).

Промежуточная и внешняя оболочки выполняются из полимерных материалов, выбранных исходя из условий эксплуатации кабеля (например, для защиты от механических повреждений, влаги, ультрафиолетового излучения). В качестве материалов могут использоваться, например, поливинилхлоридный пластикат, полиэтилен или безгалогенные композиции.The intermediate and outer sheaths are made of polymeric materials selected based on the cable's operating conditions (e.g., to protect against mechanical damage, moisture, and ultraviolet radiation). Examples of materials used include PVC, polyethylene, or halogen-free compounds.

Пример 2. Многожильная конструкция (фиг. 3, 4)Example 2. Multi-core structure (Fig. 3, 4)

Кабель содержит две или более токопроводящие жилы (1), каждая из которых покрыта слоем изоляции (2), скрученные в сердечник. Поверх сформированного из токопроводящих жил сердечника по спирали навивается сенсорное оптическое волокно (3) с ВБР. Спиральная навивка обеспечивает преобразование деформаций изгиба и кручения всего кабеля в осевое растяжение/сжатие оптического волокна, что позволяет их эффективно регистрировать.The cable contains two or more conductive conductors (1), each covered with a layer of insulation (2), twisted into a core. A sensor optical fiber (3) with a FBG is spirally wound over the core formed by the conductive conductors. The spiral winding converts bending and torsional strains of the entire cable into axial tension/compression of the optical fiber, enabling their effective detection.

Все междужильное пространство, включая область вокруг сенсорного волокна (3), заполнено слоем гидрогеля (4). Гидрогель в данном случае не только обеспечивает монолитность конструкции для точной передачи деформаций, но и служит для герметизации и предотвращения продольного распространения влаги.The entire interveinal space, including the area around the sensor fiber (3), is filled with a layer of hydrogel (4). In this case, the hydrogel not only ensures the integrity of the structure for precise deformation transfer but also serves as a seal and prevents longitudinal moisture spread.

Конструкция также содержит промежуточную (5) и внешнюю защитную (6) оболочки, материалы и назначение которых аналогичны описанным в Примере 1.The design also contains an intermediate (5) and outer protective (6) shell, the materials and purpose of which are similar to those described in Example 1.

Также, аналогично одножильной конструкции, для особых условий эксплуатации кабель может быть дополнительно снабжен необязательным экранирующим слоем.Also, similar to the single-core design, for special operating conditions the cable can be additionally equipped with an optional shielding layer.

Функционирование устройства основано на физических свойствах волоконных брэгговских решеток (ВБР) и не зависит от конкретной конструкции кабеля.The operation of the device is based on the physical properties of fiber Bragg gratings (FBGs) and is independent of the specific cable design.

1) Фундаментальный принцип ВБР.1) The fundamental principle of the VBR.

Волоконная брэгговская решетка представляет собой созданную в сердцевине оптического волокна периодическую структуру с изменяющимся показателем преломления. Эта структура действует как высокоселективное зеркало, отражающее свет только на определенной длине волны, известной как брэгговская длина волны (λВ).A fiber Bragg grating is a periodic structure with a variable refractive index created in the core of an optical fiber. This structure acts as a highly selective mirror, reflecting light only at a specific wavelength, known as the Bragg wavelength (λ B ).

Она описывается фундаментальным соотношением:It is described by the fundamental relationship:

λB=2neƒƒΛ,λ B =2n eƒƒ Λ,

где neƒƒ - эффективный показатель преломления сердцевины волокна, а Λ - период решетки (шаг модуляции показателя преломления). Любое внешнее воздействие, способное изменить neƒƒ или Λ, приведет к измеримому сдвигу отраженной длины волны.where n eƒƒ is the effective refractive index of the fiber core, and Λ is the grating period (the refractive index modulation step). Any external influence capable of changing n eƒƒ or Λ will result in a measurable shift in the reflected wavelength.

2) Механизмы преобразования физических воздействий в оптический сигнал.2) Mechanisms for converting physical effects into an optical signal.

ВБР чувствительна одновременно к двум ключевым параметрам: механической деформации и температуре.The VBR is sensitive to two key parameters simultaneously: mechanical deformation and temperature.

Реакция на деформацию: когда участок волокна подвергается осевому растяжению или сжатию, изменяется его физическая длина, что напрямую влияет на период решетки Λ. Дополнительно, из-за фотоупругого эффекта изменяется и показатель преломления neƒƒ. Суммарный эффект приводит к сдвигу брэгговской длины волны, который прямо пропорционален приложенной деформации.Strain response: When a section of fiber is subjected to axial tension or compression, its physical length changes, which directly affects the grating period Λ. Additionally, due to the photoelastic effect, the refractive index n eƒƒ also changes. The combined effect results in a shift in the Bragg wavelength, which is directly proportional to the applied strain.

Реакция на температуру: изменение температуры вызывает два эффекта: тепловое расширение материала волокна (изменяет Λ) и термооптический эффект (изменяет neƒƒ). В результате наблюдается линейный сдвиг брэгговской длины волны при изменении температуры окружающей среды.Temperature response: A change in temperature causes two effects: thermal expansion of the fiber material (changes Λ) and the thermo-optic effect (changes n eƒƒ ). As a result, a linear shift of the Bragg wavelength is observed with changes in the ambient temperature.

3) Функционирование самодиагностирующегося силового кабеля представляет собой циклический процесс опроса и анализа, который можно разбить на несколько этапов:3) The operation of a self-diagnostic power cable is a cyclic process of interrogation and analysis, which can be divided into several stages:

Этап 1. Опрос. К оптическому волокну подключается внешний прибор - «анализатор (интеррогатор)». Этот прибор генерирует и посылает в волокно широкополосный световой импульс.Stage 1. Interrogation. An external device, called an "analyzer (interrogator)," is connected to the optical fiber. This device generates and sends a broadband light pulse into the fiber.

Этап 2. Специфическое отражение по длине волны. Свет, распространяясь по волокну, достигает каждой из волоконных брэгговских решеток. Каждая ВБР имеет уникальный период своей структуры и, как следствие, отражает обратно к интеррогатору свет только в очень узком спектральном диапазоне - на своей так называемой брэгговской длине волны. Остальная часть светового спектра проходит дальше к следующей решетке.Stage 2. Wavelength-specific reflection. Light propagating through the fiber reaches each of the fiber Bragg gratings. Each FBG has a unique period in its structure and, as a result, reflects light back to the interrogator only in a very narrow spectral range—its so-called Bragg wavelength. The rest of the light spectrum passes on to the next grating.

Этап 3. Сдвиг длины волны под воздействием. Когда участок кабеля подвергается механической деформации или изменению температуры, слой гидрогеля (4) обеспечивает мгновенную и точную передачу этого воздействия на сенсорное волокно (3). Это изменение периода решетки приводит к пропорциональному сдвигу отражаемой ею брэгговской длины волны. Преимущество гидрогеля заключается в том, что он передает деформацию без потерь и искажений, что существенно повышает точность и чувствительность всей системы мониторинга.Stage 3. Wavelength shift under stress. When a section of the cable is subjected to mechanical deformation or temperature change, the hydrogel layer (4) ensures instantaneous and precise transmission of this stress to the sensor fiber (3). This change in the grating period results in a proportional shift in the reflected Bragg wavelength. The advantage of the hydrogel is that it transmits deformation without loss or distortion, significantly increasing the accuracy and sensitivity of the entire monitoring system.

Этап 4. Детектирование и локализация. Интеррогатор принимает отраженные от всех ВБР сигналы. Он анализирует их спектр и обнаруживает сдвиг длины волны от каждой конкретной решетки, что позволяет определить величину воздействия (степень деформации или изменение температуры). Одновременно, измеряя время задержки между отправкой импульса и приемом отраженного сигнала от каждой ВБР, интеррогатор с высокой точностью вычисляет местоположение каждой решетки и, соответственно, координату произошедшего события вдоль кабеля. Эта двойная способность - количественная оценка и точная локализация - является сущностью достигаемого технического результата.Stage 4. Detection and localization. The interrogator receives signals reflected from all FBGs. It analyzes their spectrum and detects the wavelength shift from each specific grating, allowing the magnitude of the impact (degree of deformation or temperature change) to be determined. Simultaneously, by measuring the delay time between the transmission of the pulse and the reception of the reflected signal from each FBG, the interrogator accurately calculates the location of each grating and, accordingly, the coordinates of the event along the cable. This dual capability—quantification and precise localization—is the essence of the technical result achieved.

Claims (1)

Самодиагностирующийся силовой кабель, содержащий по меньшей мере одну токопроводящую жилу, ее изоляцию и внешнюю защитную оболочку, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен по меньшей мере одним сенсорным оптическим волокном с нанесенными на него волоконными брэгговскими решетками, интегрированным в конструкцию кабеля и расположенным по спирали, при этом пространство вокруг сенсорного оптического волокна заполнено слоем гидрогеля, поверх которого расположена промежуточная оболочка.A self-diagnosing power cable comprising at least one conductive core, its insulation and an outer protective sheath, characterized in that it is additionally provided with at least one sensor optical fiber with fiber Bragg gratings applied thereto, integrated into the cable structure and arranged in a spiral, wherein the space around the sensor optical fiber is filled with a hydrogel layer, on top of which an intermediate sheath is located.
RU2025127045U 2025-10-02 Self-diagnostic power cable RU238937U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU238937U1 true RU238937U1 (en) 2025-11-18

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040258373A1 (en) * 2003-05-12 2004-12-23 Andreassen Jon Steinar Monitoring cable
RU2510865C2 (en) * 2009-05-27 2014-04-10 Призмиан С.П.А. Electric cable with strain-gage and control system and method for strain detection in at least one electric cable
US10170219B2 (en) * 2013-09-12 2019-01-01 Aker Solutions As Load carrying bundle intended for use in a power cable or a power umbilical
RU195214U1 (en) * 2019-11-27 2020-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" POWER CABLE WITH ELEMENTS OF CONTROL OF OWN PHYSICAL PARAMETERS IN REAL TIME
RU196039U1 (en) * 2019-10-31 2020-02-14 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ФХС-ПНГ" Geophysical Fiber Optic Stabilized Cable
RU2774413C1 (en) * 2021-08-02 2022-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" Power cable with elements of control of its own physical parameters in real time

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040258373A1 (en) * 2003-05-12 2004-12-23 Andreassen Jon Steinar Monitoring cable
RU2510865C2 (en) * 2009-05-27 2014-04-10 Призмиан С.П.А. Electric cable with strain-gage and control system and method for strain detection in at least one electric cable
US10170219B2 (en) * 2013-09-12 2019-01-01 Aker Solutions As Load carrying bundle intended for use in a power cable or a power umbilical
RU196039U1 (en) * 2019-10-31 2020-02-14 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ФХС-ПНГ" Geophysical Fiber Optic Stabilized Cable
RU195214U1 (en) * 2019-11-27 2020-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" POWER CABLE WITH ELEMENTS OF CONTROL OF OWN PHYSICAL PARAMETERS IN REAL TIME
RU2774413C1 (en) * 2021-08-02 2022-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" Power cable with elements of control of its own physical parameters in real time

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hirayama et al. Fiber Bragg grating temperature sensor for practical use
US20100277329A1 (en) Monitoring a flexible power cable
Méndez et al. Overview of fiber optic sensors for NDT applications
JP2000111319A (en) Optical fiber sensor
US10620018B2 (en) Method for measuring the displacement profile of buildings and sensor therefor
CN101042393A (en) Healthiness monitoring device of compound material
Jiao et al. Large strain-tolerated smart steel strand with built in coaxial cable Fabry–Perot interferometer
US9534965B2 (en) Flexible fibre optic deformation sensor system and method
KR101498386B1 (en) Monitoring system of cryogenic liquid storage tank using fiber bragg grating sensor
US20110205526A1 (en) Flexible fibre optic deformation sensor system and method
RU238937U1 (en) Self-diagnostic power cable
Andersen et al. Development of an optical monitoring system for flexible risers
Barino et al. Loading condition estimation using long-period fiber grating array
CN201594019U (en) Modified fiber grating sensing device
EP4619710A1 (en) Systems and methods for operating an overhead electrical line
Sampath et al. Fiber-optic sensor for simultaneous strain and temperature monitoring in composite materials at cryogenic condition
Kleckers et al. Optical versus electrical strain gages: A comparison
CN210177368U (en) Intelligent inhaul cable and fiber reinforced optical fiber lacing wire
Kalizhanova et al. Experimental study of a temperature measurement system for an overhead power line using sensors based on TFBG
KR101223105B1 (en) Multi-points Temperature Measuring Equipment by using Optical Fiber Censor
CN114353684A (en) Fiber grating strain sensor for structure surface
Joksimović et al. Challenges and potential of fiber optic sensors for structural health monitoring of bridges: a review
Culshaw et al. Optical fiber sensors and their role in smart structures
Frieling et al. Tensile and fatigue properties of Fiber-Bragg-Grating (FBG) sensors
Tahir et al. Fiber Bragg Grating based system for temperature measurements