專(zhuān)利名稱(chēng)：具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有光纖傳感器并具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜。
背景技術(shù)：
海底電纜可能由于船錨或捕魚(yú)工具的鉤吊，以及漲潮時(shí)與海床巖石的摩擦而受到損害。因此檢測(cè)這類(lèi)損傷的存在，并為海底電纜的維修確定損壞點(diǎn)是非常重要的。當(dāng)光纖 受到橫向壓力時(shí)，光纖的傳輸損耗增加，因此通過(guò)觀測(cè)傳輸損耗可以檢測(cè)海底電纜的機(jī)械 損傷。另一方面，眾所周知，用光纖作傳感器還可以測(cè)量電纜內(nèi)部溫度，可以發(fā)現(xiàn)電纜是否 過(guò)載或短路，以便及時(shí)報(bào)警切斷線(xiàn)路減少損失，同時(shí)光纖具有通信功能，因此，海底光纖復(fù) 合電纜作為當(dāng)前海島智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要線(xiàn)纜產(chǎn)品，其融合了通信和電力的功能，可有 效實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)、電力傳輸網(wǎng)、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等的多網(wǎng)融合，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，具有較好 的性?xún)r(jià)比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能檢測(cè)船錨損傷和鋼絲鎧裝磨損變形 或者電纜故障引起溫升變化的帶有光纖傳感器并具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜。 該海底光纖復(fù)合高壓電纜利用分布式光纖傳感器以測(cè)量電纜的溫度變化，同樣利用光纖的 彎曲形變可檢測(cè)電纜由于磨損、船錨鉤吊或其它外界原因造成的外部損傷，并能準(zhǔn)確定位。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在所述電纜纜 芯上的內(nèi)鎧裝層以及絞合在所述內(nèi)鎧裝層上的外鎧裝層，在所述外鎧裝層上擠塑有外護(hù) 套，其特征在于，在電纜纜芯空隙中設(shè)置有用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元。本發(fā)明在所述內(nèi)、外鎧裝層之間設(shè)置有墊層材料并分布有用以檢測(cè)電纜損傷的光 纖傳感器單元。所述電纜纜芯還包括三根線(xiàn)芯、二根填充繩單元，三根線(xiàn)芯、二根填充繩單元與用 以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元絞合后擠塑中護(hù)層。所述線(xiàn)芯由導(dǎo)體、包覆在導(dǎo)體外表面上的導(dǎo)體屏蔽層、包覆在導(dǎo)體屏蔽層外表面 上的XLPE絕緣層、包覆在XLPE絕緣層外表面上的絕緣屏蔽層、包覆在絕緣屏蔽層外表面上 的阻水包帶層、包覆在阻水包帶層外表面上的鉛護(hù)套層構(gòu)成。所述用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元包括兩根漸變形折射率光纖纖芯、PE襯 芯、PE護(hù)套、鉛護(hù)套、抗張?jiān)?，其中抗張?jiān)挥赑E襯芯的中心，兩根漸變形折射率光纖 纖芯以抗張?jiān)橹行膶?duì)稱(chēng)分布在PE襯芯中，PE護(hù)套包覆在PE襯芯的外表面上，鉛護(hù)套 包覆在PE護(hù)套上。所述用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元由單模光纖、不銹鋼管、護(hù)套，在所述不 銹鋼管內(nèi)填充有阻水油膏，所述單模光纖設(shè)置在不銹鋼管內(nèi)，護(hù)套包覆在不銹鋼管上。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用光纖承受彎曲或橫向壓力時(shí)傳輸損耗增加 這一自然特性，可以檢測(cè)出電纜的損傷，并通過(guò)儀器準(zhǔn)確定位。用電纜纜芯中的光纖傳感器 測(cè)量電力電纜纜芯的溫度變化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1.集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線(xiàn)，可有效降低施工、網(wǎng)絡(luò)施工的費(fèi)用。2.利用光纖承受彎曲或橫向壓力時(shí)傳輸損耗增加這一自然特性，可以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)出 電纜的損傷情況，并通過(guò)儀器快速準(zhǔn)確定位，效率高，給電纜修復(fù)羸得時(shí)間，減少損失。3.用光纖作傳感器還可以測(cè)量電纜溫度，可以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電纜工作情況，遇到緊急 情況電纜過(guò)載或短路時(shí)，可及時(shí)報(bào)警以切斷線(xiàn)路減少損失。4、光單元與電力電纜互不干擾，在長(zhǎng)期工作溫度下相互兼容，使用年限較長(zhǎng)，具有 良好的推廣價(jià)值。


圖1為本發(fā)明具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜的徑向斷面示意圖。圖2為本發(fā)明用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元的徑向斷面示意圖。圖3為本發(fā)明用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元的徑向斷面示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施方式。參見(jiàn)圖1，一種具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在電 纜纜芯上的內(nèi)鍍鋅鋼絲鎧裝層100以及絞合在內(nèi)鍍鋅鋼絲鎧裝層100上的外鍍鋅鋼絲鎧裝 層200，在外鍍鋅鋼絲鎧裝層200上擠塑有外護(hù)套300。在內(nèi)鍍鋅鋼絲鎧裝層200和外鍍鋅 鋼絲鎧裝層200之間設(shè)置有墊層材料300，在墊層材料300的空隙中分布有六根用以檢測(cè)電 纜損傷的光纖傳感器單元400。電纜纜芯包括三根線(xiàn)芯110、二根填充繩單元120、一根用以測(cè)量電纜溫度的光纖 傳感器單元130，三根線(xiàn)芯110、二根填充繩單元120與一根用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感 器單元130絞合在一起，絞合體上擠塑中護(hù)層140。線(xiàn)芯110由導(dǎo)體111、包覆在導(dǎo)體111外表面上的導(dǎo)體屏蔽層112、包覆在導(dǎo)體屏 蔽層112外表面上的XLPE絕緣層113、包覆在XLPE絕緣層113外表面上的絕緣屏蔽層114、 包覆在絕緣屏蔽層114外表面上的阻水包帶層115、包覆在阻水包帶層115外表面上的鉛護(hù) 套層116構(gòu)成。參見(jiàn)圖2，用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元130包括兩根漸變形折射率光纖 纖芯131、PE襯芯132、PE護(hù)套133、鉛護(hù)套134、抗張?jiān)?35，其中抗張?jiān)?35位于PE 襯芯132的中心，兩根漸變形折射率光纖纖芯131以抗張?jiān)?35為中心對(duì)稱(chēng)分布在PE襯 芯132中，PE護(hù)套133包覆在PE襯芯132的外表面上，鉛護(hù)套134包覆在PE護(hù)套上。用 以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元130采用這樣的以防止水的浸入。參見(jiàn)圖3，用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元400由一根單模光纖410、不銹鋼
4管420、護(hù)套430，在不銹鋼管420內(nèi)填充有阻水油膏440，單模光纖410設(shè)置在不銹鋼管 420內(nèi)，護(hù)套430包覆在不銹鋼管420上。用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元400采用這 樣的復(fù)合結(jié)構(gòu)有防止機(jī)械損傷和水分的浸入作用。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在所述電纜纜芯 上的內(nèi)鎧裝層以及絞合在所述內(nèi)鎧裝層上的外鎧裝層，在所述外鎧裝層上擠塑有外護(hù)套， 其特征在于，在電纜纜芯空隙中設(shè)置有用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元。
2.如權(quán)利要求1所述的具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，其特征在于，在所述 內(nèi)、外鎧裝層之間設(shè)置有墊層材料并分布有用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元。
3.如權(quán)利要求1所述的具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，其特征在于，所述電 纜纜芯還包括三根線(xiàn)芯、二根填充繩單元，三根線(xiàn)芯、二根填充繩單元與用以測(cè)量電纜溫度 的光纖傳感器單元絞合后擠塑中護(hù)層。
4.如權(quán)利要求1所述的具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，其特征在于，所述線(xiàn) 芯由導(dǎo)體、包覆在導(dǎo)體外表面上的導(dǎo)體屏蔽層、包覆在導(dǎo)體屏蔽層外表面上的XLPE絕緣 層、包覆在XLPE絕緣層外表面上的絕緣屏蔽層、包覆在絕緣屏蔽層外表面上的阻水包帶 層、包覆在阻水包帶層外表面上的鉛護(hù)套層構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜， 其特征在于，所述用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元包括兩根漸變形折射率光纖纖芯、 PE襯芯、PE護(hù)套、鉛護(hù)套、抗張?jiān)?，其中抗張?jiān)挥赑E襯芯的中心，兩根漸變形折射率 光纖纖芯以抗張?jiān)橹行膶?duì)稱(chēng)分布在PE襯芯中，PE護(hù)套包覆在PE襯芯的外表面上，鉛 護(hù)套包覆在PE護(hù)套上。
6.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜， 其特征在于，所述用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元由單模光纖、不銹鋼管、護(hù)套，在所 述不銹鋼管內(nèi)填充有阻水油膏，所述單模光纖設(shè)置在不銹鋼管內(nèi)，護(hù)套包覆在不銹鋼管上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種具有檢測(cè)功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在電纜纜芯上的內(nèi)鎧裝層以及絞合在內(nèi)鎧裝層上的外鎧裝層，在外鎧裝層上擠塑有外護(hù)套，其在電纜纜芯空隙中設(shè)置有用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元。在內(nèi)、外鎧裝層之間設(shè)置有墊層材料并分布有用以檢測(cè)電纜損傷的光纖傳感器單元。本發(fā)明利用光纖承受彎曲或橫向壓力時(shí)傳輸損耗增加這一自然特性，可以檢測(cè)出電纜的損傷，并通過(guò)儀器準(zhǔn)確定位。用電纜纜芯中的光纖傳感器測(cè)量電力電纜纜芯的溫度變化。
文檔編號(hào)H01B9/00GK102005259SQ20101057785
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者匡松文 申請(qǐng)人:衡陽(yáng)恒飛電纜有限責(zé)任公司