單相電光纖嵌入式電力電纜的製作方法
2023-06-22 23:15:56
專利名稱：單相電光纖嵌入式電力電纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電力電纜，特別是涉及一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其適用於400v-35kv高中低壓電力供電網絡線路。
背景技術：
在智能電網建設中，需要加強對電網故障的早期診斷和預警的技術手段。電力電纜是電網建設中使用量最大的部件之一。也是最易出現故障的部件之一。一旦電力電纜發生故障，將造成不同區域層級的停電損失。因此需要對運行中的電力電纜的溫度、應力、負荷、放電、振動等狀況進行在線傳感監測。而目前採用的常規電力電纜，無法實現此智能檢測功能。
同時，目前在常規電力電纜上實現的電力載波通信技術，由於其低速、低通信成功率、低可靠性，已不能滿足智能電網對電力遠程控制、計量、監測的大容量實時信息通信需要。在信息化社會建設中，隨著電話、電腦、電視進入千家萬戶，從事電信、寬帶及廣電業務運營的企業都需要敷設相應的線路進戶。出現線路管道反覆開挖、工程重複建設等現象，這些都會給用戶帶來煩惱。然而，現有的傳統光纖纜以及複合電力電纜存在以下技術問題—方面，由於光纖的機械強度非常弱，光纖容易被損壞。因此，將光纖容置在一具有高強度和小曲率半徑的金屬導管中。但是，該高強度和小曲率半徑的金屬導管可能破壞絕緣層，從而使絕緣強度降低。同時還會影響高壓電纜的電場分布狀態。另一方面，現有的光纖纜還採用了油膏來固定光纖。但在實際使用中，遇到高溫等情況，油膏容易融化，這會對光纖纜造成不良後果。而且還會影響電纜接頭的施工。
發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中光纖纜強度不夠，且不適用於高智能化電網的缺陷，提供一種單相電光纖嵌入式電力電纜。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其特點在於，其由內向外依次包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導體、一半導電包帶、一導體屏蔽層、一絕緣層、一半導電阻水層及包覆於所述半導電阻水層外的保護套，且在所述半導電阻水層內還敷設有若干根光纖纜。較佳地，所述光纖纜由內向外依次包括一加強芯、若干環繞所述加強芯且相鄰的光纖、一圍繞在所述光纖外部的芳綸纖維層及一覆蓋在所述芳綸纖維層外部的外護套。較佳地，在所述芳綸纖維層與所述光纖之間設有一填充帶，所述填充帶採用聚乙烯製成。較佳地，所述光纖纜以正弦波形式敷設在所述半導電阻水層內。較佳地，所述半導電阻水層包括依次包覆在所述絕緣層外的一無紡布半導電阻水層及一無紡布半導電緩衝阻水層，所述光纖纜敷設在所述無紡布半導電阻水層和所述無紡布半導電緩衝阻水層之間。較佳地，所述絕緣層包括一覆蓋在所述導體屏蔽層上的第一絕緣層及一由聚乙烯帶構成的絕緣屏蔽層，所述第一絕緣層採用交聯聚烯烴製成或交聯聚乙烯製成，所述絕緣屏蔽層包覆於所述第一絕緣層外。較佳地，所述外護套採用聚醯亞胺或聚氟乙烯 或高溫聚醯胺製成。較佳地，所述保護套包括一包覆於所述半導電阻水層外的波紋鋁保護套，及一包覆於所述波紋鋁保護套外的聚烯烴保護套。較佳地，所述導體屏蔽層為金屬網狀或帶狀。較佳地，所述半導電包帶採用聚乙烯基帶製成。本發明中，上述優選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實施例。本發明的積極進步效果在於本發明單相電光纖嵌入式電力電纜用於智能電網，可以顯著提高電網的智能化程度。其可以為電網的故障預警、信息通信、遠程控制等提供有力的手段。所述電力電纜還可以為「光纖到戶「、「多網合一(電力、電話、電視、電腦)」、「水電煤表遠程計量」、「與電力用戶雙向互動」提供低成本、便捷的「光電纜合一」、「一纜多用」的手段。
圖I為本發明單相電光纖嵌入式電力電纜中光纖纜的結構示意圖。圖2為本發明單相電光纖嵌入式電力電纜的結構示意圖。圖3為本發明單相電光纖嵌入式電力電纜中光纖纜的嵌入方式示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。如圖I-圖3所示，本發明單相電光纖嵌入式電力電纜I由內向外依次包括電纜導體19、一半導電包帶18、一導體屏蔽層17、一絕緣層、一半導電阻水層及一包覆於所述半導電阻水層外的保護套。其中，電纜導體19由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導體，在所述半導電阻水層內還敷設有若干根光纖纜2。本發明採用的是多芯特殊結構的光纖纜2，每根光纖纜2由內向外依次包括一加強芯24、若干光纖23、一芳綸纖維層22及一外護套21。光纖23相互相鄰，且環繞在強芯24的周圍。或者光纖23也可以由耐高溫的單(多)模著色裸纖替代。光纖23的數目可以有一個或多個，本實施例中優選為四根，將加強芯24緊緊地圍繞住。芳綸纖維層22圍繞在光纖23的外部，且外護套21包覆在芳綸纖維層22外。由上述結構與材料構成的多芯特殊的光纖纜2，具有「乾式非金屬耐高溫高強度」的特點。特別適合400v-35kv高中低電壓環境中的傳感探測與光纖通信應用。加強芯24採用纖維增強複合材料，所述纖維增強複合材料基本可以形成在80°C 300°C溫度範圍使用的樹脂體系和複合材料。此處加強芯優選「玻璃纖維增強塑料」，即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環氧樹脂與酚醛樹脂基體，俗稱玻璃鋼。此處優選耐高溫樹脂作為複合材料。芳綸纖維層22採用芳綸纖維製成，其全稱為「聚對苯二甲醯對苯二胺」，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐鹼、重量輕等優良性能，其強度是鋼絲的5 6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2 3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右。在560°C的溫度下，芳綸纖維不分解，且不融化，其具有良好的絕緣性和抗老化性能，因此具有很長的生命周期。優選地，所述半導電阻水層具有兩層，具體為依次包覆在所述絕緣層外的一無紡布半導電阻水層14及一無紡布半導電緩衝阻水層13，將光纖纜2敷設在無紡布半導電阻水層14和無紡布半導電緩衝阻水層13之間。特別地，光纖纜2在兩層半導電阻水層中間縱向延伸，以正弦波式的纏繞而成，並敷設在半導電阻水層內。另外，在芳綸纖維層22與光纖23之間設有一填充帶25，填充帶25優選採用聚乙烯製成的。而外護套21可以採用聚醯亞胺或聚氟乙烯或高溫聚醯胺製成。·進一步地，本發明單相電光纖嵌入式電力電纜I中採用的所述絕緣層包括兩層，具體為一覆蓋在導體屏蔽層17上的第一絕緣層16及一由聚乙烯帶構成的絕緣屏蔽層15。其中，第一絕緣層16採用交聯聚烯烴製成或交聯聚乙烯製成，絕緣屏蔽層15包覆在第一絕緣層16外。交聯聚烯烴或交聯聚乙烯是採用化學交聯劑使聚合物產生交聯，由線性結構轉變為網狀結構。交聯劑的選擇應視聚合物品種，加工工藝和製品性能而定。該材質為本領域技術人員公知。優選地，所述保護套同樣包括兩層，具體包括一包覆在半導電阻水層14外的波紋鋁保護套12，及一包覆在波紋鋁保護套12外的聚烯烴保護套11，且此處為低煙無滷高阻燃的聚烯烴保護套。此外，導體屏蔽層17優選為金屬網狀或帶狀。而半導電包帶18採用聚乙烯基帶製成。本發明電力電纜採用了非油膏型的乾式結構，以適合電纜施工與電力運行環境要求。同時，電纜I採用非金屬化結構設計，以避免對電力安全運行的不良影響。而且，電纜I還採用了多芯化光纖結構設計，以滿足電力智能化要求。所述的多芯化光纖，為兩芯及以上，由單模或多模或單多模混合、著色裸纖或緊包纖組成。綜上，本發明單相電光纖嵌入式電力電纜與現有的400v_35kv高中低壓常規電力電纜相比，通過配接有關光電設備，其具有以下優點該電纜具有溫度探測、應力傳感、放電偵測、外力破壞報警、電纜負荷監測、光纖通信等特殊智能功能。所述電力電纜用於智能電網，可以顯著提高電網的智能化程度。為電網的故障預警、信息通信、遠程控制等提供了有力的手段。並可為「光纖到戶」、「四網合一(電力、電話、電視、電腦)」、「水電煤表遠程計量」、「與電力用戶雙向互動」提供低成本、便捷的「光電纜合一」、「一纜多用」手段。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，其由內向外依次包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導體、一半導電包帶、一導體屏蔽層、一絕緣層、一半導電阻水層及包覆於所述半導電阻水層外的保護套，且在所述半導電阻水層內還敷設有若干根光纖纜。
2.如權利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述光纖纜由內向外依次包括一加強芯、若干環繞所述加強芯且相鄰的光纖、一圍繞在所述光纖外部的芳綸纖維層及一覆蓋在所述芳綸纖維層外部的外護套。
3.如權利要求2所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，在所述芳綸纖維層與所述光纖之間設有一填充帶，所述填充帶採用聚乙烯製成。
4.如權利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述光纖纜以正弦波形式敷設在所述半導電阻水層內。
5.如權利要求4所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述半導電阻水層包括依次包覆在所述絕緣層外的一無紡布半導電阻水層及一無紡布半導電緩衝阻水層，所 述光纖纜敷設在所述無紡布半導電阻水層和所述無紡布半導電緩衝阻水層之間。
6.如權利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述絕緣層包括一覆蓋在所述導體屏蔽層上的第一絕緣層及一由聚乙烯帶構成的絕緣屏蔽層，所述第一絕緣層採用交聯聚烯烴製成或交聯聚乙烯製成，所述絕緣屏蔽層包覆於所述第一絕緣層外。
7.如權利要求2所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述外護套採用聚醯亞胺或聚氟乙烯或高溫聚醯胺製成。
8.如權利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述保護套包括一包覆於所述半導電阻水層外的波紋鋁保護套，及一包覆於所述波紋鋁保護套外的聚烯烴保護套。
9.如權利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述導體屏蔽層為金屬網狀或帶狀。
10.如權利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特徵在於，所述半導電包帶採用聚乙烯基帶製成。
全文摘要
本發明公開了一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其由內向外依次包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導體、一半導電包帶、一導體屏蔽層、一絕緣層、一半導電阻水層及包覆於所述半導電阻水層外的保護套，且在所述半導電阻水層內還敷設有若干根光纖纜。本發明單相電光纖嵌入式電力電纜用於智能電網，可以顯著提高電網的智能化程度。其可以為電網的故障預警、信息通信、遠程控制等提供有力的手段。
文檔編號H01B9/02GK102855992SQ20121016765
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者馬壯 申請人:上海飛航電線電纜有限公司