防盗高压输电电力电缆.pdf

本发明公开了一种防盗高压输电电力电缆，包括四根线芯、绝缘层、屏蔽层、保护层；四根线芯的外部依次设置绝缘层、屏蔽层、保护层；其特征在于，包括钢丝绳；四根线芯的形状完全相同，四根线芯组成一个圆环，钢丝绳位于所述圆环的内部；还包括第一导线、第二导线、直流电源、电流检测单元、控制器单元、第一无线通信单元、第二无线通信单元、总控制器单元、报警单元、显示单元；本发明提供的防盗高压输电电力电缆，当盗贼盗窃电力电缆防护层的那一刻就能够立马知道盗窃的地点，有效的保护了输电线路的安全，并且电力电缆线径较小，也不容易折断。

权利要求书1.  防盗高压输电电力电缆，包括四根线芯、绝缘层、屏蔽层、保护层；四根线芯的外部依次设置绝缘层、屏蔽层、保护层；其特征在于，包括钢丝绳；四根线芯的形状完全相同，四根线芯组成一个圆环，钢丝绳位于所述圆环的内部；还包括第一导线、第二导线、直流电源、电流检测单元、控制器单元、第一无线通信单元、第二无线通信单元、总控制器单元、报警单元、显示单元；所述的第一导线与第二导线设置于保护层内部；第一导线、第二导线与线芯的长度相同；第一导线的一端电连接电流检测单元的一端，电流检测单元的另一端电连接直流电源的一端，直流电源的另一端电连接第二导线的一端；电流检测单元的电流信号输入到控制器单元，总控制器单元与显示单元、报警单元电连接；控制器单元通过第一无线通信单元、第二无线通信单元与总控制器单元通信；第一导线与第二导线之间等间距并联N个相同阻值的电阻；其中，N个电阻由左向右依次命名为第1电阻，第2电阻，第i电阻，第N电阻；1≤i≤N；第1电阻与第N电阻分别位于线芯的两端部；相邻电阻之间的距离相等。2.  根据权利要求1所述的防盗高压输电电力电缆，其特征在于，所述的直流电源的电压为25V。3.  根据权利要求1所述的防盗高压输电电力电缆，其特征在于，所述的控制器单元采用AT89S51单片机。4.  根据权利要求1所述的防盗高压输电电力电缆，其特征在于，相邻电阻之间的距离小于200米。5.  根据权利要求1所述的防盗高压输电电力电缆，其特征在于，所述的电流检测单元是具有电流信号输出端口的直流电流表。6.  根据权利要求1所述的防盗高压输电电力电缆，其特征在于，所述的报警单元可以采用声光报警。7.  根据权利要求1所述的防盗高压输电电力电缆，其特征在于，所述的第二无线通信单元、总控制器单元、显示单元可以采用一个智能手机实现。

说明书防盗高压输电电力电缆
技术领域
本发明涉及一种防盗高压输电电力电缆，属于高压输电技术领域。
背景技术
电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90％。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。伴随着中国电线电缆行业高速发展，新增企业数量不断上升，行业整体技术水平得到大幅提高。随着国民经济的快速发展，作为国民经济主动脉的电力电缆的用量和使用范围越来越大。电力电缆是用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。在电力线路中，电力电缆所占的比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，其中包括1-500KV以及以上各种电压等级各种绝缘的电力电缆。电力电缆的基本结构由线芯(导体)、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。线芯是电力电缆的导电部分，用来输送电能，是电力电缆的主要部分。绝缘层是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能输送，是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。屏蔽层，因为电力线缆通过的电流比较大，电流周围会产生磁场，为了不影响别的元件，所以加屏蔽层可以把这种电磁场屏蔽在电缆内。保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。
电力电缆从结构上可划分为线芯和防护层(防护层指绝缘层、屏蔽层和保护层)两大部分，位于最里层的线芯用于传输电能，裹在线芯外的防护层具有多层结构，分别实现屏蔽、绝缘、防外力破坏等功能。在高压及以上输、配电网，由于电压较高，盗窃带电电缆常会导致盗窃者伤亡，因此，现在盗贼盗窃电力线路都不是冲着导线的铜材而来，近一年来出现了多起10kV电力电缆防护层被盗事件。由于电缆敷设隐蔽，且没有设置监防系统，故电缆防护层被盗没有造成停电及短路事故的不易被发现，但是留下了很大的安全隐患。有的电缆防护层被盗后，虽然暂时没有发生停电或人员伤亡事故，但电缆绝缘防护等级大幅下降，操作过 电压、雷电过电压、谐波过电压、人员踩踏、鼠咬都将触发短路，某一相短路爆炸往往引发同沟敷设的多条馈电线路同时短路，造成大面积停电，由此可见，盗贼已给电力系统埋下了多处严重的安全隐患。由于多条防护层被盗后的电缆埋藏在地下，电力部门至今没有专门的设备监测电缆的安全情况，无法得知电力电缆的防护层被破坏，从而不能及时采取补救措施，使电力系统和周边人员及环境的安全受到严重威胁。
现有的电力电缆线芯与线芯之间的空间利用率很低，整个电缆的线经比较粗。并且由于电力电缆在铺设的过程中经常需要弯折所以电力电缆经常线芯经常容易折断，一端折断非常难以查找具体的断点。
通过以上的描述，可以发现针对盗贼在盗窃电力电缆防护层的时候就能够立刻发现并且定位到盗窃的地方以及提高线芯的空间利用率使得电力电缆的线径更小，电力电缆的强度更大弯折时更不容易折断都是非常值得研究的课题，。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对目前盗贼盗窃高压输电电力电缆的防护层时很难被发现，给输电线路留下了很大的安全隐患，目前还不能在盗贼盗窃防盗高压输电电力电缆防护层的时候就立刻发现盗窃地点。目前的电力电缆线径较粗，也容易折断，线芯空间利用率不高，导致整个电力电缆较粗。
为了实现解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：防盗高压输电电力电缆，包括四根线芯、绝缘层、屏蔽层、保护层；四根线芯的外部依次设置绝缘层、屏蔽层、保护层；其特征在于，包括钢丝绳；四根线芯的形状完全相同，四根线芯组成一个圆环，钢丝绳位于所述圆环的内部；
还包括第一导线、第二导线、直流电源、电流检测单元、控制器单元、第一无线通信单元、第二无线通信单元、总控制器单元、报警单元、显示单元；
所述的第一导线与第二导线设置于保护层内部；第一导线、第二导线与线芯的长度相同；
第一导线的一端电连接电流检测单元的一端，电流检测单元的另一端电连接直流电源的一端，直流电源的另一端电连接第二导线的一端；
电流检测单元的电流信号输入到控制器单元，总控制器单元与显示单元、报警单元电连接；
控制器单元通过第一无线通信单元、第二无线通信单元与总控制器单元通信；
第一导线与第二导线之间等间距并联N个相同阻值的电阻；
其中，N个电阻由左向右依次命名为第1电阻，第2电阻，第i电阻，第N电阻；1≤i≤N；
第1电阻与第N电阻分别位于线芯的两端部；相邻电阻之间的距离相等。
进一步，所述的直流电源的电压为25V。
进一步，所述的控制器单元采用AT89S51单片机。
进一步，相邻电阻之间的距离小于200米。
进一步，所述的电流检测单元是具有电流信号输出端口的直流电流表。
进一步，所述的报警单元可以采用声光报警。
进一步，所述的第二无线通信单元、总控制器单元、显示单元可以采用一个智能手机实现。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明电力电缆的线径较同类电力电缆的线径更小，并且弯折时不容易折断。本发明提供的防盗高压输电电力电缆，当盗贼盗窃电力电缆防护层的那一刻就能够立马知道盗窃的地点，有效的保护了输电线路的安全；同时，因为盗贼想盗窃线芯的话，必须先破坏保护层，所以本发明的电力电缆也有效防止了盗贼盗窃电力电缆线芯。
附图说明
图1是本发明防盗高压输电电力电缆的结构示意图。
图2是本发明电力电缆的保护层部分的示意图。
图3是本发明盗窃点监测电路原理示意图。
其中，1是线芯，10是钢丝绳，2是绝缘层，3是屏蔽层，4是保护层，5是保护层，6是导线。
具体实施方式
下面结合附图对发明做进一步详细描述。
参照图1、2、3，防盗高压输电电力电缆，包括四根线芯、绝缘层、屏蔽层、保护层；四根线芯的外部依次设置绝缘层、屏蔽层、保护层；包括钢丝绳；四根线芯的形状完全相同，四根线芯组成一个圆环，钢丝绳位于所述圆环的内部；还包括第一导线、第二导线、直流电源、电流检测单元、控制器单元、第一无线通 信单元、第二无线通信单元、总控制器单元、报警单元、显示单元；第一导线与第二导线设置于保护层内部；第一导线、第二导线与线芯的长度相同；第一导线的一端电连接电流检测单元的一端，电流检测单元的另一端电连接直流电源的一端，直流电源的另一端电连接第二导线的一端；电流检测单元的电流信号输入到控制器单元，总控制器单元与显示单元、报警单元电连接；控制器单元通过第一无线通信单元、第二无线通信单元与总控制器单元通信；假设电力电缆的总长度1900米，第一导线与第二导线之间等间距并联20个相同阻值的电阻；
其中，20个电阻由左向右依次命名为第1电阻，第2电阻，第i电阻，第20电阻；1≤i≤20；
第1电阻与第20电阻分别位于线芯的两端部；相邻电阻之间的距离相等都是100米。直流电源的电压为25V，电阻均为1000欧姆。控制器单元采用AT89S51单片机。其中，所述的电流检测单元是具有电流信号输出端口的直流电流表。
所述的第二无线通信单元、总控制器单元、显示单元可以采用一个智能手机实现。那么控制器单元检测到的信号直接发送到智能手机上面。
本发明能够实现盗窃点监测的原理说明：不论盗贼盗窃电力电缆的线芯，还是盗窃电力电缆的防护层(防护层包括绝缘层、屏蔽层和保护层)，那么都需要先破坏保护层，一旦破坏保护层一定会破坏第一导线和第二导线。当第一导线与第二导线尚未被破坏时，电流检测单元检测到的电流值应该为：I＝U/R＝25V÷50＝0.5A(20个1000欧姆的电阻并联阻值为50欧姆)。假设盗贼盗窃的地点是从左端计算第950米处，950÷100＝9.5，也就是第10电阻与第11电阻之间，那么此时电路中只剩下并联的10个电阻，此时电流检测单元检测到的电流值应该为：I＝U/R＝25V÷100＝0.25A(10个1000欧姆的电阻并联阻值为100欧姆)。此时，控制器单元会将具体的电流值以及该电流值对应的盗窃地点发送到智能手机，智能手机显示盗窃地点位于第10电阻与第11电阻之间。为了便于理解此处是先假设知道了具体的盗窃点，反过来不知道盗窃点的情况下，根据电流值可以计算得到并联于电路中的电阻个数，由于电阻之间都是等间距的再根据电阻个数可以计算出盗窃点的大致位置，误差在100米之内。