一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜的製作方法

2023-05-27 03:25:31 2

本發明涉及一種中壓光纖複合電纜，尤其涉及一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜。

背景技術：

中壓電力電纜是電力傳輸的重要載體，廣泛應用於輸配電系統中，供輸配電能之用。隨著社會的不斷發展智能化建設成為趨勢，中壓光纖複合電纜的使用也逐步普及，如何解決氣吹型中壓光纖複合電纜的耐火問題是線路安全的關鍵。

常規的中壓光纖複合電纜一般採用在纜芯外繞包耐火包帶並擠包阻燃護層的方式，這種結構具備一定的耐火性能，但目前中壓光纖複合電纜因其絕緣層無法採用防火材料，也無法在導體外進行雲母帶繞包，其防水結構通常只能採用護層防水結構，即採用聚乙烯材料的絕緣層作為護層起到防水作用；而交聯聚乙烯材料不耐高溫且極易燃燒，當遇高溫時護層極易融化或燃燒，因此無法起到防火防水的保護作用。

技術實現要素：

本發明提供了一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜，結合氣吹敷設、光纖複合技術，並對電纜的複合材料及結構進行優化，使中壓光纖複合電纜的防火、抗震、隔水、隔熱性能大大提高，從而保證了光電傳輸線路的安全性。

為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案實現：

一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜，包括3根導體和光單元；每根導體外側由內向外依次設有三層共擠絕緣層、銅帶屏蔽層和鋁塑複合帶縱包層；光單元由自內向外依次設置的光纖束、空心微管、低煙無滷內護層、第一耐火礦物隔離層、玻璃絲帶包層、低煙無滷外護層組成，其中光纖束在電纜鋪設後採用氣吹敷設；3根導體和光單元的外側由內向外依次設低煙無滷隔氧層、第二耐火礦物隔離層、高阻燃包帶層及低煙無滷外護套；低煙無滷隔氧層內的3根導體與光單元之間的空隙處由玻璃纖維填充繩填充。

所述第一耐火礦物隔離層和第二耐火礦物隔離層由以下組份按重量份比例組成：

所述空心微管為PE微管，空心微管內徑為光纖束外徑+4～6mm。

所述導體採用第二類軟銅絞線一次絞合導體，其節徑比為12～14，絞合導體為緊壓圓形結構，緊壓係數≥0.92。

所述三層共擠絕緣層為導體屏蔽層+XLPE絕緣層+絕緣屏蔽層，偏芯率＜8％。

所述銅帶屏蔽層由標稱厚度為0.12mm的銅帶重疊繞包，重疊率17％～22％，銅帶繞包方向為左向。

所述鋁塑複合帶縱包層的搭接部分重疊長度≥6mm，搭接處採用粘合劑粘接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)新開發耐火礦物絕緣材料作為光纖束和電纜的絕緣層(第一耐火礦物隔離層和第二耐火礦物隔離層)，在火焰燒蝕下第一或第二耐火礦物隔離層生成陶瓷狀無機殼體，能夠隔離火焰，從而起到隔熱、防火和絕緣作用，大大提高了防火性能；

2)在銅帶屏蔽層外設鋁塑複合帶縱包層，其是具有防水功能的合金阻水層，在電纜測溫預警後的水噴淋過程中能夠起到防水效果，其搭接部分採用粘合劑粘接可確保阻水性能；並可滿足電纜在衝擊、震蕩情況下的防水性能；

3)3根導體和光纖束的外側設低煙無滷隔氧層，當電纜遇熱燃燒時發生水解作用，能夠對線芯起降溫作用，保證交聯線芯的完整性；

4)在第一耐火礦物隔離層的外則設玻璃絲包帶層，在第二耐火礦物隔離層的外側設高阻燃包帶層，起到紮緊保護作用，使耐火礦物隔離層遇火時能夠完好結殼，避免出現龜裂、散開現象，影響隔離效果；

5)本發明通過對電纜的複合材料及結構進行優化，安全性能大大提高，經測試，成品電纜可承受火焰溫度1050℃，受火時間超過6小時，通過了國標及英國BS標準規定的燃燒試驗條件要求，完全滿足防火電纜建築設計規範的要求。

附圖說明

圖1是本發明所述一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜的結構示意圖。

圖2是圖1的局部放大圖。(光單元及其外保護層結構)

圖3是本發明所述一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜複合工藝流程圖。

圖中：1.導體 2.三層共擠絕緣層 3.銅帶屏蔽層 4.鋁塑複合帶縱包層 5.玻璃纖維填充繩 6.光纖束 7.空心微管 8.低煙無滷內護層 9.第一耐火礦物隔離層 10.玻璃絲帶包層 11.低煙無滷外護層 12.低煙無滷隔氧層 13.第二耐火礦物隔離層 14.高阻燃包帶層 15.低煙無滷外護套

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1、圖2所示，本發明所述一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜，包括3根導體1和光單元；每根導體1外側由內向外依次設有三層共擠絕緣層2、銅帶屏蔽層3和鋁塑複合帶縱包層4；光單元由自內向外依次設置的光纖束6、空心微管7、低煙無滷內護層8、第一耐火礦物隔離層9、玻璃絲帶包層10、低煙無滷外護層11組成，其中光纖束6在電纜鋪設後採用氣吹敷設；3根導體1和光單元的外側由內向外依次設低煙無滷隔氧層12、第二耐火礦物隔離層13、高阻燃包帶層14及低煙無滷外護套15；低煙無滷隔氧層12內的3根導體1與光單元之間的空隙處由玻璃纖維填充繩5填充。

所述第一耐火礦物隔離層9和第二耐火礦物隔離層13由以下組份按重量份比例組成：

所述空心微管7為PE微管，空心微管7內徑為光纖束6外徑+4～6mm。

所述導體1採用第二類軟銅絞線一次絞合導體，其節徑比為12～14，絞合導體為緊壓圓形結構，緊壓係數≥0.92。

所述三層共擠絕緣層2為導體屏蔽層+XLPE絕緣層+絕緣屏蔽層，偏芯率＜8％。

所述銅帶屏蔽層3由標稱厚度為0.12mm的銅帶重疊繞包，重疊率17％～22％，銅帶繞包方向為左向。

所述鋁塑複合帶縱包層4的搭接部分重疊長度≥6mm，搭接處採用粘合劑粘接。

以下實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規方法。

【實施例】

本實施例中，所述第一耐火礦物隔離層9和第二耐火礦物隔離層13由以下組份按重量份比例組成：

所述低煙無滷隔氧層12由以下組分按重量份比例組成：

如圖3所示，本發明所述一種新型光單元後敷設中壓光纖複合電纜的複合工藝流程如下：

導體1及其外保護層的製作過程：導體材料經拉絲、絞線合製成絞合導體，為保證絕緣層界面的平整度，採用具有緊壓圓形結構的絞合導體，且緊壓係數在0.92以上，保證導體1的表面質量及單絲間的緻密性；絞合導體外擠包三層共擠絕緣層2，採用NOKIA交聯生產線配套西科拉測偏儀，保證三層結構尺寸控制精度及偏芯度，確保偏芯率＜8％；在三層共擠絕緣層2外設銅帶屏蔽層3，採用0.12mm標稱厚度銅帶重疊繞包，控制重疊率17％～22％，銅帶繞包方向為左向，屏蔽過程中重點考慮同心式繞包頭的張力控制及繞包角度。考慮電纜遇火燃燒後觸發預警系統，可能會採用水噴淋滅火，因此在銅帶屏蔽層3外縱向包覆一層鋁塑複合帶縱包層4，其縱向搭接部分用粘合劑進行粘連，保證阻水性能，搭接處的重疊部分不小於6mm。

光單元中光纖束6外保護層製作過程：空心微管7外擠包低煙無滷內護層8，低煙無滷內護層8外擠包第一耐火礦物內離層9，然後在其外側繞包玻璃絲帶包層10，最後擠包低煙無滷外護層11。其中低煙無滷內護層8和低煙無滷外護層11採用常規的低煙無滷護層材料製作。在第一耐火礦物隔離層9外繞包玻璃絲帶包層10，能夠起到紮緊保護作用，使第一耐火礦物隔離層9可以完好結殼，避免出現龜裂、散開現象。

光單元成纜時採用專用主動放線設備，置於動力線芯邊側位置，與動力線芯共同複合，設備張力及成纜節距控制是關鍵控制點。

將製作好的3根帶外保護層的導體1及光纖束外保護層(不含光纖束6)並排成束設置，在其外側繞包低煙無滷隔氧層12，在低煙無滷隔氧層12外擠包第二耐火礦物隔離層13，再繞包高阻燃包帶層14，最外面擠包低煙無滷外護套15進行整體保護；然後在低煙無滷隔氧層12內的3根導體1與光單元之間的空隙處採用玻璃纖維填充繩5填充。低煙無滷隔氧層12位於纜芯外層，當電纜發生火災時，第二耐火礦物隔離層13隔離火焰後熱量向電纜內部延伸，低煙無滷隔氧層12遇熱起到阻燃、水解降溫作用，其成分配方同時兼顧阻燃性能及水解充分性，保證耐火綜合性能。

光纖束6採用氣吹式後敷設方式，利用機械推進器把光纖束6推進行空心微管7內，同時採用空氣壓縮機使強大的氣流通過氣吹機的密封倉送進管道，高速流動的氣流使光纖束6在空心微管7內呈懸浮狀態並被白拖曳到位。敷設時，光纖束6端部不受力，敷設完成後光纖束6松馳地停留在空心微管7內，有助於延長電纜的使用壽命並增加光纖束6的抗拉強度，是目前為止最安全的敷纜方式。

經測試，成品電纜可承受火焰溫度1050℃，受火時間超過6小時。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。