一種用於智能電網的光電纜的製作方法

2023-09-17 06:32:00 6

本發明涉及智能電網技術領域，尤其是涉及一種用於智能電網的光電纜。

背景技術：

光電纜(Optical power cable,OPC)是將金屬導線和光纖有機的結合起來，同時、同路、同走向傳輸電能與光信息的一體化傳輸介質，它實現了電力流、業務流、信息流的一體化融合，通過一次架設、一次施工、一次投入，在傳輸高壓電能的同時傳輸語音、數據、視頻等信息，大大縮短了工期，減少了施工成本，節約了資源，為智能電網建設奠定了堅實的基礎。

隨著經濟發展與科技進步，對智能電網的光電纜的耐火要求越來越嚴苛。

對於光電纜中的光纖芯的耐火設計，目前，有現有技術公開了在光電纜中的光纖芯的結構中增設陶瓷化矽橡膠層作為耐火層，提高光電纜中光纖組件的耐火性。

對於光電纜中的電力芯的耐火設計，考慮到其功能與單一的電纜相同，多是用於電力輸送，因此，在對光電纜中的電力芯作耐火設計時，可以參考現有技術中的耐火電纜的耐火方案設計。

目前的耐火電纜的耐火方案設計主要有三種形式：最早的雲母帶繞包耐火電纜、後來出現的礦物絕緣電纜以及近來出現的陶瓷化矽橡膠耐火電纜。

雲母帶繞包耐火電纜：耐火層普遍採用價格較高的耐火雲母帶繞包而成，繞包速度慢，繞包過程中雲母粉容易脫落，影響耐火效果；被火燒焦後的耐火雲母帶發脆，遇到震動和噴淋時易脫落，耐火效果差，很難保證電力線路在火災的情況下仍能安全暢通。

礦物絕緣電纜：礦物絕緣電纜簡稱MI電纜，採用高導電率的銅作導體，無機物氧化鎂作絕緣，無縫銅管作護套，必要時，在退火銅護套外面擠包一層塑料外護層，特殊要求無煙無滷場合可以在外面加一層低煙無滷護套；由於其獨特的結構和使用材料的無機絕緣本性，使得礦物絕緣電纜具有防火、防油、防爆、防水、無煙、無滷、無毒、耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、防電磁幹擾、載流量大、過載能力強、機械強度高、體積小、重量輕、壽命長、接地性能好、安裝方便，綜合成本低等優於其他品種電纜的特性；礦物絕緣電纜是目前最安全的電纜。礦物絕緣電纜的結構雖然只有簡單的三層，比其它耐火電纜都簡單的多，但是製作工藝很複雜，製作難度很高，需要專門的生產設備以及生產線，前期設備投資較大，成品率及產量均較低，雖然包括安裝在內的綜合成本較低，但是其生產成本要比其他耐火電纜要高得多；是一種貴族化的耐火電纜，日常家居百姓承擔不起。

陶瓷化矽橡膠耐火電纜：是為了解決雲母帶繞包耐火電纜與礦物絕緣電纜所存在的問題新近開發出的一種新型耐火電纜，其耐火層採用陶瓷化矽橡膠製作而成，其加工工藝為：加硫→擠出→硫化，擠出過程需要專門的矽橡膠電線電纜擠出機完成，硫化也需要專門的硫化設備，如：熱空氣硫化爐、微波硫化烘道等，耐火層加工工藝複雜，生產效率低。進一步的改進，先將陶瓷化矽橡膠與玻璃纖維布複合成陶瓷化矽橡膠複合帶，然後像雲母帶那樣繞包在導體上構成耐火絕緣層，以提高生產效率等等。

不管是擠包成型的陶瓷化矽橡膠層還是繞包成型的陶瓷化矽橡膠複合帶，二者都包括陶瓷化矽橡膠，由於上述陶瓷化矽橡膠的基體為矽橡膠，為有機材料，當該陶瓷化矽橡膠遇到火焰燃燒後，裡面的有機材料矽橡膠會降解或燃燒，燃燒後得到由陶瓷化矽橡膠中的無機顆粒燒結瓷化形成的一個硬殼，其具有一定的機械強度，繼續絕緣和耐火保護其內的導體的正常輸電使用。在陶瓷化矽橡膠中，有機材料矽橡膠與無機材料顆粒均佔據各自一定的空間，由於有機材料矽橡膠被降解或燃燒，或變成菸灰，或變成氣體揮發，其原本在陶瓷化矽橡膠中佔據的空間就被空閒出來了，其餘的無機材料顆粒也沒有多餘的能力去重新佔據這部分空閒出來的空間，因此，陶瓷化矽橡膠燒結後得到的硬殼是一種多孔網狀硬殼，具有大量通透的網格空洞，由於這些通透的網格空洞的存在，顯然該硬殼的高溫絕緣性和耐火性肯定不高；對於光纖芯這種多用於通信的線纜來說，其對絕緣性的要求較低，上述的多孔網狀硬殼的高溫絕緣性能夠滿足光纖芯的正常使用，但是，電力芯多用於電力輸送，有的還是高壓電，對高溫絕緣性要求較高，上述的多孔網狀硬殼的絕緣性僅能短時間內勉強維持導體的正常輸電使用。

因此，如何提供一種在燃燒高溫下，高溫絕緣性和耐火性更好的光電纜是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種用於智能電網的光電纜，該光電纜在燃燒高溫下，具有更高的高溫絕緣性和耐火性。

為解決上述的技術問題，本發明提供的技術方案為：

一種用於智能電網的光電纜，包括從內到外依次包裹的纜芯、阻水層以及外護套層；

所述纜芯包括光纖芯、電力芯、纜芯用填充物、纜芯用包紮帶以及內護套層；

所述光纖芯、電力芯以及纜芯用填充物由纜芯用包紮帶包紮成一束，所述內護套層包覆在所述纜芯用包紮帶的外表面上；

所述光纖芯包括緊套光纖、加強鋼芯、光纖用填充物、光纖用包紮帶以及陶瓷化矽橡膠層；

所述緊套光纖、加強鋼芯以及光纖用填充物由光纖用包紮帶包紮成一束，所述陶瓷化矽橡膠層包覆在所述光纖用包紮帶的外表面上；

所述緊套光纖包括光纖、光纖用填充物以及緊套管，所述光纖以及光纖用填充物由緊套管包裹成一束；

所述電力芯包括從內到外依次包裹的銅導體以及耐火絕緣層；

所述耐火絕緣層包括兩個分別位於所述銅導體長度方向兩端的端部以及一個位於兩個所述端部之間的中間部；

所述耐火絕緣層的端部為陶瓷化矽橡膠複合帶，所述陶瓷化矽橡膠複合帶繞包在所述銅導體的兩端上；

所述耐火絕緣層的中間部包括內玄武巖纖維布套、外玄武巖纖維布套、石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷；

所述內玄武巖纖維布套以及外玄武巖纖維布套由內到外依次套設在所述銅導體上，且所述外玄武巖纖維布套的內徑大於所述內玄武巖纖維布套的外徑，以在所述內玄武巖纖維布套以及外玄武巖纖維布套之間形成一個用於儲存石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉的空腔，且所述外玄武巖纖維布套以及內玄武巖纖維布套的針織孔眼的大小小於所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉的粒徑大小，以防止粉末從所述外玄武巖纖維布套以及內玄武巖纖維布套的針織孔眼中漏出；

所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷混合均勻後壓實在所述外玄武巖纖維布套與內玄武巖纖維布套之間的空腔中；

所述陶瓷化矽橡膠複合帶將所述外玄武巖纖維布套與內玄武巖纖維布套的兩端纏繞壓緊密封在陶瓷化矽橡膠複合帶與銅導體之間。

優選的，所述阻水層為雙面阻水帶以重疊繞包方式繞包在所述內護套層的外表面構成。

優選的，所述內護套層為聚氯乙烯材質。

優選的，所述外護套層為無滷低煙聚烯烴阻燃護套層。

與現有技術相比，本申請提供了一種用於智能電網的光電纜，包括從內到外依次包裹的纜芯、阻水層以及外護套層；所述纜芯包括光纖芯、電力芯、纜芯用填充物、纜芯用包紮帶以及內護套層；所述電力芯包括從內到外依次包裹的銅導體以及耐火絕緣層；所述耐火絕緣層包括兩個分別位於所述銅導體長度方向兩端的端部以及兩個所述端部之間的中間部；所述耐火絕緣層的端部為陶瓷化矽橡膠複合帶，所述陶瓷化矽橡膠複合帶繞包在所述銅導體的兩端上；所述耐火絕緣層的中間部包括內玄武巖纖維布套、外玄武巖纖維布套、石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷；所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷混合均勻後壓實在所述外玄武巖纖維布套與內玄武巖纖維布套之間的封閉空腔中；

優選的，石英粉為50重量份、矽灰石粉為6重量份(а-CaSiO3型，經甲基烷氧基矽烷偶聯劑處理)、高嶺土粉為45重量份(煅燒高嶺土，經氨基矽烷偶聯劑處理)、玻璃為5重量份，以及聚二甲基矽氧烷為3重量份；

所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉混合均勻後用10MPa～20MPa的壓力壓實在所述外玄武巖纖維布套與內玄武巖纖維布套之間的封閉空腔中；

外玄武巖纖維布套與內玄武巖纖維布套由於是玄武巖纖維材質，其抗拉強度等機械力學性能很好，在上述10MPa～20MPa的壓實壓力下不會把外玄武巖纖維布套脹破，保證了空腔中的四種粉末在火燒前始終處於緊實狀態，使得耐火絕緣層具有較好的絕緣性，不會因為是粉末之間的孔隙而導電，且由於是玄武巖纖維材質，其熔點很高以及高溫性能很好，在火災燃燒下不會被燒破或燒漏，保證了空腔中的四種粉末在火燒過程中始終處於緊實狀態，且控制四種粉末的粒徑大於外玄武巖纖維布套的針織孔眼，使得粉末不至於從外玄武巖纖維布套的針織孔眼中漏出；

聚二甲基矽氧烷保證了上述的四種粉末在加工過程中、安裝過程中以及後期的使用過程中不會吸水受潮，避免了壓實的粉末吸潮後電絕緣性下降；

當該耐火絕緣層遇到高溫火燒時，空腔中的石英粉與矽灰石粉、石英粉與高嶺土粉之間會發生燒結瓷化反應，在矽灰石粉以及高嶺土粉這些成瓷粉的邊緣處形成低共熔混合物，這些低共熔混合物在石英顆粒與矽灰石粉以及高嶺土粉顆粒之間起橋接作用，在火災溫度下固化，由於上述四種粉末在高溫燒結前已經被壓實在外玄武巖纖維布套與內玄武巖纖維布套之間的封閉空腔中，四種粉末各自佔據各自的空間，構成一個電絕緣的粉末壓坯，在高溫燒結過程中四種粉末沒有發生物理體積消耗，仍然佔據原本各自的空間，再加上燒結過程中粉末壓坯還有一定的收縮率，因此，燒結瓷化後得到的是一個比粉末壓坯更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼；

玻璃作為助熔劑會降低石英粉與矽灰石粉、石英粉與高嶺土粉之間的燒結瓷化反應發生的溫度，使得該耐火絕緣層在較低的溫度下即可以發生燒結瓷化保護其內的銅導體，不像傳統的陶瓷化矽橡膠複合帶需等到火災火焰猛烈燃燒產生1000℃及以上的高溫才可以發生瓷化反應，使得該耐火絕緣層既可以耐小型火災又可以耐大型火災；且玻璃的熔點比較低，熔化後可以將石英粉、矽灰石粉以及高嶺土粉連接成一個密實體，雖然該密實體還不是瓷化物，但該密實體也能對處於低溫的火災初期中的銅導體進行保護；

由於燒結瓷化後得到的燒結瓷殼比粉末壓坯更密實、孔隙率更低，因此，其高溫絕緣性和耐火性要比粉末壓坯的高溫絕緣性和耐火性要高；與傳統陶瓷化矽橡膠層或陶瓷化矽橡膠複合帶燃燒後得到的多孔網狀硬殼相比，顯然上述由壓緊緊實的石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉燒結瓷化得到的燒結瓷殼更加密實、孔隙率更低，使得該燒結瓷殼的高溫絕緣性與耐火性顯著高於上述多孔網狀殼的高溫絕緣性與耐火性，從而能夠更好地長時間保護內側的銅導體的正常輸電使用。

綜上，本申請提供了一種用於智能電網的光電纜，充分利用陶瓷化矽橡膠層以及陶瓷化矽橡膠複合帶的耐火絕緣的原理，在不改變該耐火絕緣原理的前提下，將陶瓷化矽橡膠中的有機物橡膠去掉，且將陶瓷化矽橡膠中的無機粉料的配方進行優化，使得該光電纜中的電力芯的耐火絕緣層在燃燒高溫下發生燒結瓷化反應，得到的是一個比粉末壓坯更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼，得到的是一個比傳統陶瓷化矽橡膠層或陶瓷化矽橡膠複合帶燃燒後得到的多孔網狀硬殼更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼，顯著地提高了該電力芯以及光電纜在燃燒高溫下的高溫絕緣性和耐火性。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的光電纜的結構示意圖；

圖2為圖1中光纖芯的結構示意圖；

圖3為圖1中電力芯的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的電力芯的製備方法的原理示意圖。

圖中：1銅導體，2耐火絕緣層，201內玄武巖纖維布套，202粉末壓坯，203外玄武巖纖維布套，204外翻折線，3內護套層，4阻水層，5外護套層，6模具管，7纜芯用包紮帶，8陶瓷化矽橡膠層，9光纖用包紮帶，10緊套管，11光纖，12光纖用填充物，13纜芯用填充物，14加強鋼芯。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「軸向」、「徑向」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

參照圖1～圖4，圖1為本發明實施例提供的光電纜的結構示意圖；圖2為圖1中光纖芯的結構示意圖；圖3為圖1中電力芯的結構示意圖；圖4為本發明實施例提供的電力芯的製備方法的原理示意圖。

本申請提供了一種用於智能電網的光電纜，包括從內到外依次包裹的纜芯、阻水層4以及外護套層5；

所述纜芯包括光纖芯、電力芯、纜芯用填充物13、纜芯用包紮帶7以及內護套層3；

所述光纖芯、電力芯以及纜芯用填充物13由纜芯用包紮帶7包紮成一束，所述內護套層3包覆在所述纜芯用包紮帶7的外表面上；

所述光纖芯包括緊套光纖11、加強鋼芯14、光纖用填充物12、光纖用包紮帶9以及陶瓷化矽橡膠層8；

所述緊套光纖11、加強鋼芯14以及光纖用填充物12由光纖用包紮帶9包紮成一束，所述陶瓷化矽橡膠層8包覆在所述光纖用包紮帶9的外表面上；

所述緊套光纖包括光纖11、光纖用填充物12以及緊套管10，所述光纖11以及光纖用填充物12由緊套管10包裹成一束；

所述電力芯包括從內到外依次包裹的銅導體1以及耐火絕緣層2；

所述耐火絕緣層2包括兩個分別位於所述銅導體1長度方向兩端的端部以及一個位於兩個所述端部之間的中間部；

所述耐火絕緣層2的端部為陶瓷化矽橡膠複合帶，所述陶瓷化矽橡膠複合帶繞包在所述銅導體1的兩端上；

所述耐火絕緣層2的中間部包括內玄武巖纖維布套201、外玄武巖纖維布套203、石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷；

所述內玄武巖纖維布套201以及外玄武巖纖維布套203由內到外依次套設在所述銅導體1上，且所述外玄武巖纖維布套203的內徑大於所述內玄武巖纖維布套201的外徑，以在所述內玄武巖纖維布套201以及外玄武巖纖維布套203之間形成一個用於儲存石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉的空腔，且所述外玄武巖纖維布套203以及內玄武巖纖維布套201的針織孔眼的大小小於所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉的粒徑大小，以防止粉末從所述外玄武巖纖維布套203以及內玄武巖纖維布套201的針織孔眼中漏出；

所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷混合均勻後壓實在所述外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201之間的空腔中；

所述陶瓷化矽橡膠複合帶將所述外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201的兩端纏繞壓緊密封在陶瓷化矽橡膠複合帶與銅導體1之間。

在本發明的一個實施例中，所述阻水層4為雙面阻水帶以重疊繞包方式繞包在所述內護套層3的外表面構成。

在本發明的一個實施例中，所述內護套層3為聚氯乙烯材質。

在本發明的一個實施例中，所述外護套層5為無滷低煙聚烯烴阻燃護套層。

本申請提供了一種用於智能電網的光電纜，包括從內到外依次包裹的纜芯、阻水層4以及外護套層5；所述纜芯包括光纖芯、電力芯、纜芯用填充物13、纜芯用包紮帶7以及內護套層3；所述電力芯包括從內到外依次包裹的銅導體1以及耐火絕緣層2；所述耐火絕緣層2包括兩個分別位於所述銅導體1長度方向兩端的端部以及兩個所述端部之間的中間部；所述耐火絕緣層2的端部為陶瓷化矽橡膠複合帶，所述陶瓷化矽橡膠複合帶繞包在所述銅導體1的兩端上；所述耐火絕緣層2的中間部包括內玄武巖纖維布套201、外玄武巖纖維布套203、石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷；所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷混合均勻後壓實在所述外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201之間的封閉空腔中；

優選的，石英粉為50重量份、矽灰石粉為6重量份(а-CaSiO3型，經甲基烷氧基矽烷偶聯劑處理)、高嶺土粉為45重量份(煅燒高嶺土，經氨基矽烷偶聯劑處理)、玻璃為5重量份，以及聚二甲基矽氧烷為3重量份；

所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉混合均勻後用10MPa～20MPa的壓力壓實在所述外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201之間的封閉空腔中；

外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201由於是玄武巖纖維材質，其抗拉強度等機械力學性能很好，在上述10MPa～20MPa的壓實壓力下不會把外玄武巖纖維布套203脹破，保證了空腔中的四種粉末在火燒前始終處於緊實狀態，使得耐火絕緣層2具有較好的絕緣性，不會因為是粉末之間的孔隙而導電，且由於是玄武巖纖維材質，其熔點很高以及高溫性能很好，在火災燃燒下不會被燒破或燒漏，保證了空腔中的四種粉末在火燒過程中始終處於緊實狀態，且控制四種粉末的粒徑大於外玄武巖纖維布套203的針織孔眼，使得粉末不至於從外玄武巖纖維布套的針織孔眼中漏出；

聚二甲基矽氧烷保證了上述的四種粉末在加工過程中、安裝過程中以及後期的使用過程中不會吸水受潮，避免了壓實的粉末吸潮後電絕緣性下降；

當該耐火絕緣層2遇到高溫火燒時，空腔中的石英粉與矽灰石粉、石英粉與高嶺土粉之間會發生燒結瓷化反應，在矽灰石粉以及高嶺土粉這些成瓷粉的邊緣處形成低共熔混合物，這些低共熔混合物在石英顆粒與矽灰石粉以及高嶺土粉顆粒之間起橋接作用，在火災溫度下固化，由於上述四種粉末在高溫燒結前已經被壓實在外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201之間的封閉空腔中，四種粉末各自佔據各自的空間，構成一個電絕緣的粉末壓坯，在高溫燒結過程中四種粉末沒有發生物理體積消耗，仍然佔據原本各自的空間，再加上燒結過程中粉末壓坯還有一定的收縮率，因此，燒結瓷化後得到的是一個比粉末壓坯更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼；

玻璃作為助熔劑會降低石英粉與矽灰石粉、石英粉與高嶺土粉之間的燒結瓷化反應發生的溫度，使得該耐火絕緣層2在較低的溫度下即可以發生燒結瓷化保護其內的銅導體1，不像傳統的陶瓷化矽橡膠複合帶需等到火災火焰猛烈燃燒產生1000℃及以上的高溫才可以發生瓷化反應，使得該耐火絕緣層2既可以耐小型火災又可以耐大型火災；且玻璃的熔點比較低，熔化後可以將石英粉、矽灰石粉以及高嶺土粉連接成一個密實體，雖然該密實體還不是瓷化物，但該密實體也能對處於低溫的火災初期中的銅導體1進行保護；

由於燒結瓷化後得到的燒結瓷殼比粉末壓坯202更密實、孔隙率更低，因此，其高溫絕緣性和耐火性要比粉末壓坯202的高溫絕緣性和耐火性要高；與傳統陶瓷化矽橡膠層或陶瓷化矽橡膠複合帶燃燒後得到的多孔網狀硬殼相比，顯然上述由壓緊緊實的石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉燒結瓷化得到的燒結瓷殼更加密實、孔隙率更低，使得該燒結瓷殼的高溫絕緣性與耐火性顯著高於上述多孔網狀殼的高溫絕緣性與耐火性，從而能夠更好地長時間保護內側的銅導體1的正常輸電使用。

綜上，本申請提供了一種用於智能電網的光電纜，充分利用陶瓷化矽橡膠層以及陶瓷化矽橡膠複合帶的耐火絕緣的原理，在不改變該耐火絕緣原理的前提下，將陶瓷化矽橡膠中的有機物橡膠去掉，且將陶瓷化矽橡膠中的無機粉料的配方進行優化，使得該光電纜中的電力芯的耐火絕緣層2在燃燒高溫下發生燒結瓷化反應，得到的是一個比粉末壓坯202更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼，得到的是一個比傳統陶瓷化矽橡膠層或陶瓷化矽橡膠複合帶燃燒後得到的多孔網狀硬殼更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼，顯著地提高了該電力芯以及光電纜在燃燒高溫下的高溫絕緣性和耐火性。

本發明還提供了上述一種用於智能電網的光電纜的製備方法，包括以下步驟：

1)取一根銅導體1；

取一塊條狀的玄武巖纖維布，然後沿其長度方向上的中心線摺疊，然後用玄武巖纖維線將所述玄武巖纖維布的兩個長度方向上的邊縫合在一起，然後去掉多餘的縫合邊，得到空心管狀的內玄武巖纖維布套201，然後將內玄武巖纖維布套201的長度方向上的一端從內玄武巖纖維布套201的空心中穿過以使得內玄武巖纖維布套201的內外面互換且使得用於縫合的玄武巖纖維線內藏在所述內玄武巖纖維布套201的空心中，待用；

取一塊條狀的玄武巖纖維布，然後沿其長度方向上的中心線摺疊，然後用玄武巖纖維線將所述玄武巖纖維布的兩個長度方向上的邊縫合在一起，然後去掉多餘的縫合邊，得到空心管狀的外玄武巖纖維布套203，然後將外玄武巖纖維布套203的長度方向上的一端從外玄武巖纖維布套203的空心中穿過以使得外玄武巖纖維布套203的內外面互換且使得用於縫合的玄武巖纖維線內藏在所述外玄武巖纖維布套203的空心中，待用；

且控制所述內玄武巖纖維布套201的內徑大小滿足所述內玄武巖纖維布套201緊套在所述銅導體1上，且控制所述外玄武巖纖維布套203的內徑大於所述內玄武巖纖維布套201的外徑，且控制所述外玄武巖纖維布套203以及內玄武巖纖維布套201的針織孔眼的大小小於所述石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉的粒徑大小，以防止粉末從所述外玄武巖纖維布套203以及內玄武巖纖維布套201的針織孔眼中漏出；

將石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷混合均勻，待用；

取一個空心的模具管6，且控制所述模具管6的內徑與所述外玄武巖纖維布套203的外徑相同，且所述模具管6的長度為15cm，且所述模具管6的下端外圓周面上設置有螺紋，且所述模具管6呈豎直向固定在機架上；

取一個空心的初始引管，且所述初始引管的內徑與所述模具管6的內徑相同，且所述初始引管的外徑與所述模具管6的外徑相同，且所述初始引管的長度為5cm，且所述初始引管的上端外圓周面上設置有螺紋，且所述初始引管的下端設置有用於緊固所述外玄武巖纖維布套203、內玄武巖纖維布套201以及銅導體1的緊固端蓋；

2)將步驟1)中的所述內玄武巖纖維布套201套設在步驟1)中的銅導體1上；

然後將步驟1)中的所述外玄武巖纖維布套203套設在所述內玄武巖纖維布套201上；

然後將套設在一起的所述外玄武巖纖維布套203、內玄武巖纖維布套201以及銅導體1插入所述模具管6中，再插入所述初始引管中，最終將所述外玄武巖纖維布套203、內玄武巖纖維布套201以及銅導體1固定在所述初始引管上的緊固端蓋上，然後通過螺母配合所述初始引管的上端的螺紋與所述模具管6下端的螺紋將初始引管與模具管6螺紋連接；

然後將外玄武巖纖維布套203的長度方向上的自由端外翻，使其內外面互換，一直外翻直至外玄武巖纖維布套203上的外翻折線204接近所述模具管6的上邊沿；

利用一連串的水平託輥支撐所述銅導體1的露出在所述模具管6之外的部分，所述銅導體1的水平部通過一個彎曲部與插入所述模具管6中的部分連接；

利用導向輥確保插入模具管6中的銅導體1始終位於所述模具管6的軸向中心線上；

3)向所述模具管6與初始引管中灌裝混合均勻的石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷；

然後用搗壓管將所述模具管6與初始引管中的石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷壓實，控制石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷的灌裝量以使得壓實後模具管6中的粉末壓坯202距模具管6的上邊沿4cm～5cm；

然後旋擰螺母斷開模具管6與初始引管的螺紋連接；

然後利用卷取機牽引初始引管豎直向下移動5cm；

在初始引管豎直向下移動的過程中，帶動外玄武巖纖維布套203的外翻折線204逐漸向上移動；

4)向所述模具管6中再次灌裝混合均勻的石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷；

然後用搗壓管將所述模具管6中的石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷壓實，控制石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉、玻璃粉以及聚二甲基矽氧烷的灌裝量以使得壓實後模具管6中的粉末壓坯202距模具管6的上邊沿4cm～5cm；

然後利用卷取機牽引初始引管向遠離模具管6的方向移動5cm；

然後按照灌裝粉末—搗壓粉末—牽引初始引管移動5cm重複進行；

5)當從模具管6中牽引出的帶有耐火絕緣層2的銅導體1的長度滿足彎曲半徑後，帶有耐火絕緣層2的銅導體1彎曲為水平方向，利用一連串的水平託輥進行支撐；

當製取的耐火絕緣層2臨近銅導體1的自由端時，停止灌裝粉末，然後將帶有耐火絕緣層2的銅導體1從模具管6中沿原本銅導體1的牽引運動方向退出，然後取下緊固端蓋以及初始引管，然後用陶瓷化矽橡膠複合帶在銅導體1的沒有粉末壓坯202的兩端繞包製作耐火絕緣層2，且控制將外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201繞包在陶瓷化矽橡膠複合帶與銅導體1之間，至此得到電力芯；

6)取緊套光纖、加強鋼芯14、光纖用填充物12以及光纖用包紮帶9，然後用光纖用包紮帶9將所述緊套光纖、加強鋼芯14以及光纖用填充物12包紮成一束，然後在所述光纖用包紮帶9的外表面上擠包陶瓷化矽橡膠層8，得到光纖芯；

然後用纜芯用包紮帶7將所述光纖芯、電力芯以及纜芯用填充物13包紮成一束，然後在所述纜芯用包紮帶7的外表面上擠包內護套層3；

然後在內護套層3的外表面從內到外依次擠包阻水層4以及外護套層5，最終得到光電纜。

現有技術中的礦物絕緣電纜的製備方法主要為三種：最開始的預製氧化鎂瓷柱法、後來的氧化鎂粉自動灌裝法以及最新的銅帶縱包氬弧焊焊接連續軋製法。本申請提供的電力芯的製備方法參考了礦物絕緣電纜的氧化鎂自動灌裝法，二者不同的地方在於粉末種類不同、包裹粉末的包裹物不同以及由於包裹粉末的是柔軟的外玄武巖纖維布套203所導致的生產工藝中的部分步驟不同，生產工藝中的其它步驟以及相應的工藝參數均大致相同，本申請提供的電力芯的製備方法中未詳盡描述的方法和裝置可以參照礦物絕緣電纜的氧化鎂自動灌裝法，得到技術啟示。

本申請的製備方法中，之所以用石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉，而不是像礦物絕緣電纜中那樣使用氧化鎂粉，是因為：1.二者耐火的原理不同，本申請中是石英粉、矽灰石粉、高嶺土粉以及玻璃粉遇到火焰的高溫發生了燒結瓷化反應，利用燒結瓷化反應的產物去保護其內的銅導體1免於火燒，燒結後得到的燒結瓷殼要比燒結前的粉末壓坯202更緻密，因此燒結後得到的燒結瓷殼要比燒結前的粉末壓坯202的電絕緣性和耐火性更好，而氧化鎂粉在遇到火焰的高溫時是不發生燒結反應的，火燒前和火燒後沒有發生物理化學變化，其全憑自己的高熔點(2852℃)來抵禦火焰的高溫燃燒；2.氧化鎂粉極易吸潮，導致吸潮後其電絕緣性嚴重下降，即使是混摻了防潮有機物，吸潮現象也很明顯，導致加工、運輸以及儲存成本很高。

本申請的製備方法中，之所以用外玄武巖纖維布套203包裹粉末壓坯202，而不是像礦物絕緣電纜中那樣使用銅管，是因為：如果一根銅管具有與目標電力芯等長的長度，例如幾百米或幾千米，其自然而然地就會發生撓度彎曲變形，此時是不可能把具有目標外徑的銅導體1以始終保持同軸心的狀態插入該銅管的，後面的灌粉壓實在幾百米或幾千米的長度下更是無法實現，搗壓裝置根本就無法在銅管與銅導體1之間順利移動，遇到撓度彎曲就會被卡死，所以，現有的礦物絕緣電纜的三種製備方法，全是先利用一根很短但較粗的銅導體1配合一根同樣很短但較粗的銅管制成一根電纜中間產品，然後再機械拉拔或連續軋制，軋細變長，才得到目標外徑大小以及長度的礦物絕緣電纜，例如：氧化鎂粉自動灌裝法中，最開始的銅管只有9米，裝配好後拉拔，最長也就能達到700米，如此，也就導致了礦物絕緣電纜的長度不會很長；

而本發明中，外玄武巖纖維布套203質地柔軟，可以外翻，在開始灌裝前，先將外玄武巖纖維布套203的長度方向上的自由端外翻，內外面互換，一直外翻直至外玄武巖纖維布套203上的外翻折線204接近所述模具管6的上邊沿，此時，能夠盛裝粉末的只有模具管6中的這一長度較小的空間，搗壓管或者類似的搗壓裝置可以順利地進出該模具管6內的較小的空間，搗壓管每壓實一次，然後抬起，然後初始引管拉著模具管6中已經壓實的粉末壓坯202向外出5cm，此時模具管6中還剩餘大概5cm左右的粉末壓坯202，用作下一次搗壓的墊底，模具管6中的粉末壓坯202在向外出的過程中，外玄武巖纖維布套203上的外翻折線204也會在模具管6的上邊沿的作用下向上移動5cm，這樣模具管6中又空出一個空間等待下一次的灌粉與搗壓，如此按照灌裝粉末—搗壓粉末—牽引初始引管移動5cm重複進行，因此理論上電力芯的製取長度不受限制，也就導致本申請提供的光電纜的製取長度不受限制。

本申請中，外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201由於是玄武巖纖維材質，其抗拉強度等機械力學性能很好，比礦物絕緣電纜中包裹氧化鎂粉的銅護套更加耐拉與耐壓，在上述10MPa～20MPa的壓實壓力下不會把外玄武巖纖維布套203脹破，保證了空腔中的四種粉末在火燒前始終處於緊實狀態，使得耐火絕緣層2具有較好的絕緣性，不會因為是粉末之間的孔隙而導電，且由於是玄武巖纖維材質，其熔點很高以及高溫性能很好，比礦物絕緣電纜中包裹氧化鎂粉的銅護套更加耐火燒，在火災燃燒下不會被燒破或燒漏，保證了空腔中的四種粉末在火燒過程中始終處於緊實狀態，且控制四種粉末的粒徑大於外玄武巖纖維布套203的針織孔眼，使得粉末不至於從外玄武巖纖維布套203的針織孔眼中漏出。

本申請中，模具管6的作用是在搗壓粉末的過程中充當模具的作用，如果沒有模具管6，由於外玄武巖纖維布套203質地較軟，其在搗壓過程中會發生變形，搗壓完成後整個銅導體1周向面上的粉末壓坯202的厚度就會不均勻一致。

本申請中，初始引管的作用是作為最開始第一次搗壓的一個承壓裝置，外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201的下端是開口的，如果沒有初始引管，第一次灌裝粉末，粉末就會從下面出口全部漏掉，為此本申請設置了初始引管，封堵外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201的之間的空間的下端開口，用於承接灌裝的粉末，也用於搗壓管第一次搗壓的下墊板；其另外一個作用是利用其上的緊固端蓋緊固所述外玄武巖纖維布套203、內玄武巖纖維布套201以及銅導體1，優選的，外玄武巖纖維布套203以及內玄武巖布套只有兩端緊固在緊固端蓋上，剩餘部分保持內徑與外徑不變，以免影響搗壓後得到的粉末壓坯202的周向面上的厚度的一致性，然後，當模具管6內搗壓完成後，初始引管還可以作為一個牽引頭，拉著帶有粉末壓坯202的銅導體1向後移動。

本申請的製備方法中，最大的創新點就是將外玄武巖纖維布套203的長度方向上的自由端外翻，使其內外面互換，一直外翻直至外玄武巖纖維布套203上的外翻折線204接近所述模具管6的上邊沿，配合模具管6，在模具管6內營造出一個長度很小的待搗壓空間(第一次搗壓是約為10cm，以後每次搗壓是約為5cm)，這樣搗壓管或者類似的搗壓裝置可以順利地進出該模具管6內進行搗壓，徹底解決了上述礦物絕緣電纜的氧化鎂粉自動灌裝法中由於撓度彎曲變形而無法加工的問題，由於此時所用的銅導體1是目標粗細的銅導體1，外玄武巖纖維布套203的外徑是目標耐火絕緣層2的外徑，搗壓完成後不用再拉拔或者軋制，省時省力，節省了大量成本。

當搗壓一定長度後，未被粉末壓坯202包裹的銅導體1呈水平狀態由一連串的水平託輥支撐(即模具管6上遊的銅導體1呈水平狀態)，已經被粉末壓坯202包裹的銅導體1也呈水平狀態由一連串的水平託輥支撐(即模具管6下遊的銅導體1呈水平狀態)，而模具管6始終為豎直向，如此，從整根銅導體1的長度方向看，就構成了一個類Z字形，只佔據水平空間，不佔據豎直空間，方便建設廠房與安裝生產設備。

既然是向兩端都開口的玄武巖纖維布套中灌裝粉末，就需要在外玄武巖纖維布套203的兩端進行封口處理，也就導致了銅導體1的兩端是無法被粉末壓坯202進行包裹的：初始引管的存在使得銅導體1的一端是無法被粉末壓坯202所包裹的，且當製取的耐火絕緣層2臨近銅導體1的自由端時，也不太方便進行灌粉與搗壓，因此，本申請中，當製取的耐火絕緣層2臨近銅導體1的自由端時，停止灌裝粉末，然後將帶有耐火絕緣層2的銅導體1從模具管6中沿原本銅導體1的牽引運動方向退出，然後取下緊固端蓋以及初始引管，然後用陶瓷化矽橡膠複合帶在銅導體1的沒有粉末壓坯202的兩端繞包製作耐火絕緣層2，且控制將外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201繞包在陶瓷化矽橡膠複合帶與銅導體1之間，即利用陶瓷化矽橡膠複合帶的纏繞將外玄武巖纖維布套203與內玄武巖纖維布套201的兩端壓緊密封在陶瓷化矽橡膠複合帶與銅導體1之間。

綜上，本申請先提供了一種用於智能電網的光電纜，充分利用陶瓷化矽橡膠層以及陶瓷化矽橡膠複合帶的耐火絕緣的原理，在不改變該耐火絕緣原理的前提下，將陶瓷化矽橡膠中的有機物橡膠去掉，且將陶瓷化矽橡膠中的無機粉料的配方進行優化，使得耐火絕緣層2在燃燒高溫下發生燒結瓷化反應，得到的是一個比粉末壓坯202更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼，一個比傳統陶瓷化矽橡膠層或陶瓷化矽橡膠複合帶燃燒後得到的多孔網狀硬殼更密實、孔隙率更低的燒結瓷殼，顯著地提高了該電力芯以及光電纜在燃燒高溫下的高溫絕緣性和耐火性。進一步的，本申請還提供了上述用於智能電網的光電纜的製備方法，該製備方法參考了礦物絕緣電纜的氧化鎂自動灌裝法，但與氧化鎂自動灌裝法並不完全相同，而是粉末種類不同、包裹粉末的包裹物不同以及由於包裹粉末的是柔軟的外玄武巖纖維布套203所導致的生產工藝中的部分步驟不同，使得電力芯不用再拉拔或者軋制，理論上可以生產的電力芯以及光電纜的長度不受限制，省時省力，節省成本，提高產能。

本發明未詳盡描述的方法和裝置均為現有技術，不再贅述。

本文中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。