智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜的製作方法

2023-11-06 17:17:22 1

專利名稱：智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，尤其涉及電力導電線芯額定電壓UcZU為0.6/lkV以下的智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜。
背景技術：
隨著光纖光纜的普及應用，以及中國電信、移動和聯通等通信公司在「光纖到戶」項目中的推廣，目前網際網路、有線電視、固定電話已經逐步實現「三網合一」、「一網到戶」。光纖到戶工程給中國用戶帶來了極大的便利，並享受到了便捷的信息生活。隨著技術的發展，智能電網技術的推廣將實現電氣用戶遠程智能控制、水電氣用量網際網路監測、水電氣使用實時監控等智能技術，是將當代最先進智能技術、電氣技術、網際網路信息技術融合應用的典範。然而水下布線產品在防水方面主要採用填充光纜膏等阻水技術。因光纜膏耐溫低，在與電力線芯同纜使用時容易受熱融化而在毛細作用和重力壓差作用下產生滴流。因此，在電網和通信網絡同網鋪設中，目前三網合一工程中使用的光纖光纜不能滿足要求。現有電力電網水下鋪設的水下電纜通常採用阻水帶作為阻水構件。在電纜進水的情況下，阻水帶非常容易吸水飽和並使整個阻水層完全浸水。電纜阻水層中的進水很難蒸發從而不斷腐蝕工作線芯，最終導致工作線芯失去工作能力，縮短電纜應用壽命。現有電力電網水下鋪設的水下電纜通常採用鍍鋅鋼絲作為承重構件。鍍鋅鋼絲具有較強的抗拉強度，是不錯的承重構件。但是在水中，電纜外護層一旦因船舶撞擊、魚類啃咬而破壞，鍍鋅鋼絲就會與水體密切接觸。在電化學作用下，鍍鋅鋼絲的鍍鋅層會逐步鏽蝕露出鋼絲。鐵是化學性能非常活躍的金屬。在水和水中氧氣的作用下，鋼絲會在短時間內被腐蝕而失去承重作用。現有的水下低壓電力電纜結構如圖1所示，電力導電線芯額定電壓UcZU為
0.6/lkV以下，一般採用絞合 裸銅或鍍錫導體11，交聯聚乙烯絕緣或乙丙橡膠絕緣12，多芯線(一般為三芯)成纜後外繞包阻水帶14，多芯線間內填填充網帶13，阻水帶14外裝鍍鋅鋼絲纏繞鎧裝層15，最外層採用阻燃聚氯乙烯護套、低煙無滷聚烯烴護套或丁苯(丁腈、氯磺化聚乙烯)橡膠護套作為外護套16。現有的「三網合一」入戶光纜結構如圖2所示，光纖21對絞後外包松套管(PBT管)23，內有光纖膏22填充，然後多對數成纜，其中填加有填充繩24和纖維強化塑料(FRP)加強芯25，成纜後外包阻水帶27，內有光纜膏26填充，再擠包中密度聚乙烯(MDPE)內護套28，外包芳綸紗29後再擠包中密度聚乙烯(MDPE)外護套30。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，該綜合電纜集成了電力配送、電器監控、網際網路通信等多種功能的組件於一體，能節約安裝空間、提高安裝效率、降低維護成本，穩定滿足大流量數據傳輸需求和智能化的電力配送需求；該綜合電纜耐水體腐蝕和泥漿腐蝕。為了實現上述技術目的，本實用新型採用如下技術方案:[0008]一種智能電網終端用戶布線用綜合電纜，包括電力線芯、電器高清信號纜芯、電器控制纜芯和光纖通信線芯，所述電力線芯由絞合銅導體外包絕緣層；所述電器高清信號纜芯由若干根高清信號線芯成纜後外繞包金屬鋁箔屏蔽層，再外繞包高韌性聚酯帶防護層，高清信號線芯間內填網帶填充和一根接地引流線，高清信號線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體外包絕緣層對絞後外繞包鋁箔；所述電器控制纜芯由若干根控制線芯絞合後外繞包金屬鋁箔屏蔽層，屏蔽層外包鍍錫銅絲編織屏蔽層後再繞包高韌性聚酯帶作為防護層，控制線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體外包絕緣層；所述光纖通信線芯由光纖絞合後外包松套管，內有光纖膏填充，松套管外包芳綸線，再繞包高韌性聚丙烯帶防護層；多根電力線芯、電器高清信號纜芯、電器控制纜芯和光纖通信線芯成纜後外包KEVLAR芳綸纖維編織防護層，內擠壓式填充高阻水硫化天然橡膠，外面再包外護套。所述電力線芯為三根，電器高清信號纜芯為二根，電器控制纜芯為一根，光纖通信線芯為六根，二根光纖通信線芯位於一根電器高清信號纜芯兩邊為一組，二根光纖通信線芯位於一根電器控制纜芯兩邊為一組，三根電力線芯位於中間，沿三根電力線芯外圍一圈間隔設置三組。所述電力線芯絕緣層為低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。所述高清信號線芯絕緣層為低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。所述控制線芯絕緣層為低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。所述外護套為耐油耐泥漿耐酸鹼硫化丁苯橡膠或丁腈橡膠護套。本實用新型的綜合電纜與現有技術相比，其積極效果是:該綜合電纜集成了電力配送、電器監控、網際網路通信等多種功能的組件於一體，能節約安裝空間、提高安裝效率、降低維護成本，穩定滿 足大流量數據傳輸需求和智能化的電力配送需求，該綜合電纜耐水體腐蝕和泥漿腐蝕，能夠跨越江河湖海水底鋪設，適宜智能電網和「三網合一」通信網絡下電器裝備的模塊化應用。

圖1為現有水下低壓電力電纜結構示意圖；圖2為現有「三網合一」入戶光纜結構示意圖；圖3為本實用新型智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜結構示意圖；圖4為本實用新型的電器高清信號纜芯結構示意圖；圖5為本實用新型的電器控制纜芯結構示意圖；圖6為光纖通信線芯結構示意圖。圖中:11絞合裸銅(鍍錫)導體，12交聯聚乙烯絕緣或乙丙橡膠絕緣，13填充網帶，14阻水帶，15鍍鋅鋼絲纏繞鎧裝，16阻燃聚氯乙烯護套、低煙無滷聚烯烴護套或丁苯(丁腈、氯磺化聚乙烯)橡膠護套；21光纖，22光纖膏，23松套管(PBT管)，24填充繩，25纖維強化塑料(FRP)加強芯，26光纜膏，27阻水帶，28中密度聚乙烯(MDPE)內護套，29外包芳綸紗，30中密度聚乙烯(MDPE)外護套；3電力線芯，31絞合銅導體，32低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣，4電器高清信號纜芯，41柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體，42低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣，43網帶填充，44鍍錫銅絲接地引流線，45金屬鋁箔繞包屏蔽層，46高韌性聚酯帶繞包防護層，47鋁箔，5電器控制纜芯，51柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體，52低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣，53金屬鋁箔繞包屏蔽層，54鍍錫銅絲編織屏蔽層，55高韌性聚酯帶繞包防護層，6光纖通信線芯，61光纖，62光纖膏填充，63PBT管，64芳綸紗，65高韌性聚丙烯帶繞包防護層，7高阻水硫化天然橡膠擠壓式填充，8 KEVLAR (中文譯名凱夫拉)芳綸纖維編織防護層，9耐油耐泥漿耐酸鹼硫化丁苯橡膠或丁腈橡膠外護套。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖3至圖6，一種智能電網終端用戶布線用綜合電纜，包括電力線芯3、電器高清信號纜芯4、電器控制纜芯5和光纖通信線芯6，所述電力線芯3由絞合銅導體31外包絕緣層32 ;電器高清信號纜芯4由若干根高清信號線芯成纜後外繞包金屬鋁箔屏蔽層45，再外繞包高韌性聚酯帶防護層46，高清信號線芯間內填網帶填充43和一根接地引流線44，接地引流線44為鍍錫銅絲，高清信號線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體41外包絕緣層42對絞後外繞包鋁箔47，電器高清信號纜芯4為多芯小截面；所述電器控制纜芯5由若干根控制線芯絞合後外繞包金屬鋁箔屏蔽層53，屏蔽層53外包鍍錫銅絲編織屏蔽層54後再繞包高韌性聚酯帶作為防護層55，控制線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體51外包絕緣層52，電器控制纜芯5為多芯小截面；光纖通信線芯6由光纖61絞合後外包松套管63，內有光纖膏填充62，松套管63外包芳綸線64，再繞包高韌性聚丙烯帶防護層65 ;多根電力線芯3、電器高清信號纜芯4、電器控制纜芯5和光纖通信線芯6成纜後外包KEVLAR芳綸纖維編織防護層8屏蔽，內擠壓式填充高阻水硫化天然橡膠7，外面再包外護套9。所述電力線芯3為三根，電器高清信號纜芯4為二根，電器控制纜芯5為一根，光纖通信線芯6為六根，二根光纖通信線芯6位於一根電器高清信號纜芯4兩邊為一組，二根光纖通信線芯6位於一根電器控制纜芯5兩邊為一組，三根電力線芯3位於中間，沿三根電力線芯3外圍一圈間隔設置三組。
所述電力線芯絞合銅導體31採用符合IEC60228:2004《絕緣電纜的導體》的電工用銅絞合導體，保證產品良好的導電能力、電磁信號傳輸性能和便捷的安裝操作。電力導電線芯額定電壓UcZU為0.6/lkV，電力線芯導體截面:3X6 185mm2。高清信號線芯柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體41、控制線芯柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體51採用高純度的電氣工業專用柔軟銅絲，符合IEC60228:2004《絕緣電纜的導體》標準，導體具有良好的導電性能和抗拉強度，適宜小空間內的用戶安裝，柔韌性好，增長產品的使用壽命。所述電力線芯絕緣層32、高清信號線芯絕緣層42和控制線芯絕緣層52均採用低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。該絕緣為安全環保、低煙無滷、絕緣性能好、電磁損耗小、耐溫等級高、耐酸鹼等性能出眾，能提高產品耐電力過載性能的同時，不影響同纜布線的絞對儀表監控纜芯、控制纜芯和光纖的正常使用。良好的絕緣性能提高電纜耐壓等級和電磁兼容性能，能夠使產品固定安裝時在_30°C 105°C範圍內正常工作，在_40°C 125°C範圍內承受4小時的過載電流無損傷，並且抗張強度高。所述電器高清信號纜芯4由若干根高清信號線芯成纜後外繞包金屬鋁箔屏蔽層45進行屏蔽，高清信號線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體41外包絕緣層42對絞後外繞包鋁箔47，在保證正常電力配送的同時，不影響高清信號線芯的正常工作，並帶有引流接地組件。採用鋁箔雙重屏蔽的監控纜芯主要輸送高頻電磁信號，因此雙重鋁箔屏蔽和可靠的鍍錫銅絲接地能夠保障內部信號正常工作不受低頻信號幹擾。所述電器控制纜芯5由若干根控制線芯絞合後外繞包金屬鋁箔屏蔽層53，屏蔽層53外包鍍錫銅絲編織屏蔽層54後再繞包高韌性聚酯帶作為防護層55，採用0.12mm的鍍錫銅絲作為控制線芯的金屬屏蔽層，對於控制信號頻率較低的電器控制纜芯來說完全可以消除來自電力配送單元的50HZ超低頻率的電磁幹擾。產品各個組件單元和整體部分都有完善的屏蔽結構和引流接地組件，可以使內外部產生的感應電流及時接地而不影響相關組件的正常工作。所述光纖通信線芯6採用技術成熟的單模光纖，其結構採用完善的光纖膏填充、PBT管鑲套，外加芳綸纖維編織加強抗拉能力，就能夠承受起高強度的彎曲和機械拉伸。由於在加工中，作為組件固定在擠壓式彈性阻燃聚烯烴填充料中，光纖單元自身不承重且彎曲半徑大，光纖單元完全與水汽阻絕，因此產品中的光纖單元具有可靠的應用安全性，提高了光纖壽命。所述電力線芯3、電器高清信號纜芯4、電器控制纜芯5和光纖通信線芯6成纜後內擠壓式填充高阻水硫化天然橡膠7。當電纜遭遇損傷進水時，該填充材料憑藉良好的耐水性能能夠保證水體不浸潤而造成內部工作線芯出現故障。經過加工的天然橡膠具有良好的隔水性、回彈性、耐磨損、耐酸鹼、耐鹽、耐油、耐老化性能。使線纜產品具有很好的阻水性能和抗拉強度。能保證線纜產品在浸水狀態下正常使用，不會發生電纜進水而造成供電中斷、電磁信號電流紊亂的情況，也不會因電纜進水而造成光纖「氫移」影響光纖壽命。所述電力線芯3、電器高清信號纜芯4、電器控制纜芯5和光纖通信線芯6成纜後外包KEVLAR芳綸纖維編織防護層8。凱夫拉芳綸纖維編織防護層編織密度>90%，該編織層光滑平整，覆蓋緻密，保證產品具有良好的抗機械損傷能力、抗腐蝕能力、阻燃能力和穩定的結構。彈性模量和抗拉強度優於鋼絲5倍的凱夫拉縴維在智能電網水底鋪設和洪峰衝擊、船舶撞擊等災害中，發揮強度優勢能夠從容應對大拉力負載。所述電力線芯3、電器高清信號纜芯4、電器控制纜芯5和光纖通信線芯6成纜後外護套9選用耐油耐泥漿耐酸鹼硫化丁 苯橡膠或丁腈橡膠護套料。該外護套能夠適應複雜的水下環境，在船舶洩露的油汙、各種成分的泥漿和水體的腐蝕下保持10年以上的使用壽命。經實驗室試驗驗證，該材料在80°C 2號礦物油168小時的耐油試驗後仍然具有原來材料85%的抗拉強度，變形率不超過30%。本實用新型的綜合電纜集成了電力配送、電器監控、網際網路通信等多種功能的組件，通過智能電網技術，用戶和供應公司可以實時遠程監控用水、用電、用氣的真實情況，對燃氣洩漏、水壓過載、電力調控失調等突發意外事故做到早發現早處理，避免重大事故發生。該產品適用於模塊化水下裝備製造和集約型電力和信息系統的水下鋪設。本實用新型的綜合電纜抗災害能力強，能夠在洪澇災害、地震等災害中堅持工作。護套內部的凱夫拉芳綸纖維編織防護層，使該電纜產品能夠承受極大的衝擊力，在山洪暴發、洪峰過境或船舶撞擊、地震損毀中，該產品憑藉凱夫拉芳綸纖維極好的彈性模量和強度，能夠承受200N/mm2以下的衝擊強度。本實用新型的綜合電纜具有極好的耐酸鹼、耐泥漿、耐鹽、耐候、耐油汙、耐水體腐蝕性能，能夠滿足在水下直埋和水下管道等不同場合的工作需求。[0038]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的 保護範圍之內。
權利要求1.一種智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，其特徵是:包括電力線芯(3)、電器高清信號纜芯(4)、電器控制纜芯(5)和光纖通信線芯(6)，所述電力線芯(3)由絞合銅導體(31)外包絕緣層(32);所述電器高清信號纜芯(4)由若干根高清信號線芯成纜後外繞包金屬鋁箔屏蔽層(45)，再外繞包高韌性聚酯帶防護層(46)，高清信號線芯間內填網帶填充(43)和一根接地引流線(44)，高清信號線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體(41)外包絕緣層(42 )對絞後外繞包鋁箔(47 );所述電器控制纜芯(5 )由若干根控制線芯絞合後外繞包金屬鋁箔屏蔽層(53)，屏蔽層(53)外包鍍錫銅絲編織屏蔽層(54)後再繞包高韌性聚酯帶作為防護層(55)，控制線芯由柔軟絞合裸銅或鍍錫銅導體(51)外包絕緣層(52);所述光纖通信線芯(6)由光纖(61)絞合後外包松套管(63),內有光纖膏填充(62),松套管(63)外包芳綸線(64)，再繞包高韌性聚丙烯帶防護層(65)； 多根電力線芯(3)、電器高清信號纜芯(4)、電器控制纜芯(5)和光纖通信線芯(6)成纜後外包KEVLAR芳綸纖維編織防護層(8)，內擠壓式填充高阻水硫化天然橡膠(7)，外面再包外護套(9)。
2.根據權利要求1所述的智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，其特徵是:所述電力線芯(3)為三根，電器高清信號纜芯(4)為二根，電器控制纜芯(5)為一根，光纖通信線芯 (6)為六根，二根光纖通信線芯(6)位於一根電器高清信號纜芯(4)兩邊為一組，二根光纖通信線芯(6)位於一根電器控制纜芯(5)兩邊為一組，三根電力線芯(3)位於中間，沿三根電力線芯(3)外圍一圈間隔設置三組。
3.根據權利要求1或2所述的智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，其特徵是:所述電力線芯絕緣層(32 )為低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。
4.根據權利要求1或2所述的智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，其特徵是:所述高清信號線芯絕緣層(42)為低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。
5.根據權利要求1或2所述的智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，其特徵是:所述控制線芯絕緣層(52 )為低煙無滷聚烯烴或交聯聚烯烴絕緣。
6.根據權利要求1或2所述的智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，其特徵是:所述外護套(9)為耐油耐泥漿耐酸鹼硫化丁苯橡膠或丁腈橡膠護套。
專利摘要本實用新型公開了一種智能電網終端用戶水下布線用綜合電纜，包括電力線芯(3)、電器高清信號纜芯(4)、電器控制纜芯(5)和光纖通信線芯(6)，多根電力線芯、電器高清信號纜芯、電器控制纜芯和光纖通信線芯成纜後外包KEVLAR芳綸纖維編織防護層(8)，內擠壓式填充高阻水硫化天然橡膠(7)，外面再包耐油耐泥漿耐酸鹼硫化丁苯橡膠或丁腈橡膠外護套(9)。本實用新型綜合電纜集成了電力配送、電器監控、網際網路通信等多種功能於一體，能節約安裝空間、提高安裝效率、降低維護成本，穩定滿足大流量數據傳輸需求和智能化的電力配送需求；該綜合電纜耐水體腐蝕和泥漿腐蝕。適宜智能電網和「三網合一」通信網絡下電器裝備的模塊化應用。
文檔編號H01B11/22GK203150315SQ20132018358
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月12日 優先權日2013年4月12日
發明者徐梁 申請人:上海熊貓線纜股份有限公司, 上海熊貓電線有限公司, 上海熊貓特種線材有限公司