專利名稱：單相電光纖嵌入式電力電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及一種特種電力電纜，尤其是指單相電光纖嵌入式電力電纜， 用于從400v-35kv高中低壓電力供電網(wǎng)絡(luò)線路。
背景技術(shù)：
在智能電網(wǎng)建設(shè)中，需要加強對電網(wǎng)故障的早期診斷和預(yù)警的技術(shù)手段。電力電 纜是電網(wǎng)建設(shè)中使用量最大的部件之一。也是最易出現(xiàn)故障的部件之一。一旦電力電纜發(fā) 生故障，將造成不同區(qū)域?qū)蛹壍耐ｋ姄p失。因此需要對運行中的電力電纜的溫度、應(yīng)力、負 荷、放電、振動等狀況進行在線傳感監(jiān)測。而目前采用的常規(guī)電力電纜，無法實現(xiàn)此智能檢 測功能。同時，由于目前在常規(guī)電力電纜上實現(xiàn)的電力載波通信技術(shù)，因其低速、低通信成 功率、低可靠性，已不能滿足智能電網(wǎng)對電力遠程控制、計量、監(jiān)測的大容量實時信息通信需要。在信息化社會建設(shè)中，隨著電話、電腦、電視進入千家萬戶，從事電信、寬帶、廣電 業(yè)務(wù)運營的企業(yè)都需要敷設(shè)相應(yīng)的線路進戶。出現(xiàn)線路管道反復(fù)開挖、工程重復(fù)建設(shè)、給用 戶帶來煩惱。然而，現(xiàn)有的傳統(tǒng)的光纖纜以及復(fù)合電力電纜具有如下的技術(shù)問題由于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(dǎo)管中。但是，該高強度和小曲率半徑的金屬導(dǎo)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(tài)。另一方面，現(xiàn)有的光纖纜還有采用了油膏固定光纖，但是在實際使用中，遇到高溫 等油膏容易融化，對光纖纜造成不良后果。還會影響電纜接頭施工。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其具有電 纜故障傳感監(jiān)測能力和寬帶通信能力，滿足“智能電網(wǎng)”和“多網(wǎng)合一”的建設(shè)需求。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種單相電光纖嵌入式 電力電纜，其包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導(dǎo)體、圍繞所述單相銅芯電纜導(dǎo)體的 內(nèi)半導(dǎo)電包帶，包裹所述內(nèi)半導(dǎo)電包帶的導(dǎo)體屏蔽層、覆蓋在導(dǎo)體屏蔽層上的絕緣層、包裹 在絕緣層上的半導(dǎo)電阻水層、以及位于半導(dǎo)電阻水層外的護套；所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)夾持 有光纖纜；該光纖纜包括纖維增強復(fù)合材料加強芯、若干與纖維增強復(fù)合材料加強芯相鄰 的光纖、圍繞所述纖維增強復(fù)合材料加強芯和所述光纖的芳綸纖維層以及覆蓋在所述芳綸 纖維層外的外護套。本實用新型與現(xiàn)有的400v-35kv高中低壓常規(guī)電力電纜相比，通過配接有關(guān)光電 設(shè)備，具有以下優(yōu)點該電纜具有溫度探測、應(yīng)力傳感、放電偵測、外力破壞報警、電纜負荷 監(jiān)測、光纖通信等特殊智能功能。
3[0011]本實用新型專利用于智能電網(wǎng)，可以顯著提高電網(wǎng)的智能化程度。為電網(wǎng)的故障 預(yù)警、信息通信、遠程控制等提供了有力的手段。并可為“光纖到戶“、“多網(wǎng)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。

圖1為本實用新型光纖纜的截面圖。圖2為本實用新型單相電光纖嵌入式電力電纜的截面圖。圖3為本實用新型單相電光纖嵌入式電力電纜的光纖纜嵌入方式示意圖。
具體實施方式
為了更好地對本實用新型專利技術(shù)方案進行理解，下面通過具體實例并配合附圖 進行詳細說明一種光纖纜，該光纖纜包括纖維增強復(fù)合材料加強芯FRP、若干與纖維增強復(fù)合材 料加強芯相鄰的光纖、圍繞所述纖維增強復(fù)合材料加強芯和所述光纖的芳綸纖維層以及覆 蓋在所述芳綸纖維層外的外護套。所述芳綸纖維層內(nèi)設(shè)有填充帶。所述填充帶材料為聚乙 烯。所述外護套材料為聚酰亞胺或聚氟乙烯或高溫聚酰胺。纖維增強復(fù)合材料經(jīng)過20多年的研究和積累，基本形成了可在80 300°C溫度 范圍使用的樹脂體系和復(fù)合材料。本實用新型中光纖纜所用的加強芯為“玻璃纖維增強塑 料”。FRP(Fiber Reinforced Plastics)即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和 聚脂、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體，俗稱玻璃鋼。本實用新型采用的是耐高溫樹脂作為復(fù)合材 料。芳綸纖維全稱為〃聚對苯二甲酰對苯二胺〃，英文為Aramid fiber(杜邦公司的 商品名為Kevlar)，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 堿、重量輕等優(yōu)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度的溫度下，不分解，不融化。它具有良 好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。本實用新型包括一種單相電光纖嵌入式電力電纜200，該單相電光纖嵌入式電力 電纜200包括由多股銅線組成的單銅芯電纜導(dǎo)體、圍繞所述單銅芯電纜導(dǎo)體的內(nèi)半導(dǎo)電包 帶，包裹所述內(nèi)半導(dǎo)電包帶的導(dǎo)體屏蔽層、覆蓋在導(dǎo)體屏蔽層上的絕緣層、包裹在絕緣層上 的半導(dǎo)電阻水層以及位于半導(dǎo)電阻水層外的護套；所述半導(dǎo)電阻水層為兩層，如圖3所示， 所述光纖纜在兩層半導(dǎo)電阻水層中間縱向延伸，以正弦波式的纏繞而成。具體的參閱圖1，本實用新型專利所采用的多芯特殊結(jié)構(gòu)的光纖纜，其中包括纖維 增強復(fù)合材料(FRP)加強芯2，包裹加強芯2的耐高溫的單(多)模著色裸纖或緊包光纖 1，圍繞纖維增強復(fù)合材料(FRP)加強芯2和光纖1的聚乙烯填充帶3，包裹聚乙烯填充帶3 的多股芳綸纖維4以及包裹芳綸纖維4的聚酰亞胺或聚氟乙烯或高溫聚酰胺外護套。本實 施例中，光纖1數(shù)目可以有一個或多個，優(yōu)選的為四根，也可以為三根，該四根光纖1將纖維 增強復(fù)合材料(FRP)加強芯2緊緊的圍繞。由上述結(jié)構(gòu)與材料構(gòu)成的多芯特殊的光纖纜，具有“干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(huán)境中的傳感探測與光纖通信應(yīng)用。參閱圖2，本實用新型所涉及的單銅芯的光纖嵌入式銅芯交聯(lián)絕緣結(jié)構(gòu)電力智能 電纜，其中包括由多股銅線組成的單銅芯(單相電)電纜導(dǎo)體10，包裹導(dǎo)體10的聚乙烯內(nèi) 半導(dǎo)電包帶11，包裹聚乙烯內(nèi)半導(dǎo)電包帶11的由金屬網(wǎng)(帶)狀組成的導(dǎo)體屏蔽層12(如 銅等)，包裹由金屬網(wǎng)(帶)狀組成的導(dǎo)體屏蔽層12的交聯(lián)聚烯烴或交聯(lián)聚乙烯的絕緣層 13，包裹交聯(lián)聚烯烴或交聯(lián)聚乙烯的絕緣層13的、由聚乙烯帶構(gòu)成的絕緣屏蔽層14，包裹 絕緣屏蔽層14的由聚乙烯材料構(gòu)成的半導(dǎo)電阻水層15，包裹半導(dǎo)電阻水層15的由聚乙烯 材料構(gòu)成的半導(dǎo)電緩沖阻水帶16，包裹半導(dǎo)電緩沖阻水帶16的波紋鋁護套17以及包裹波 紋鋁護套17的低煙無鹵高阻燃聚烯烴外護套18。其中多芯特殊結(jié)構(gòu)的光纖纜以正弦波形 式敷設(shè)在半導(dǎo)電阻水層15和半導(dǎo)電緩沖阻水帶16之間。所述半導(dǎo)電阻水層15和半導(dǎo)電緩沖阻水帶16材質(zhì)相同，只不過在電纜中所起的 作用不同而已，可以統(tǒng)稱為半導(dǎo)電阻水層。交聯(lián)聚烯烴或聚乙烯是采用化學(xué)交聯(lián)劑使聚合 物產(chǎn)生交聯(lián)，由線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)劑的選擇應(yīng)視聚合物品種，加工工藝和制品 性能而定。該材質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。本實用新型中多芯特殊結(jié)構(gòu)的光纖纜，其中，光纜采用了非油膏型的干式結(jié)構(gòu)，以 適合電纜施工與電力運行環(huán)境要求。其中，光纜采用了耐高溫的光纖光纜材料設(shè)計。所述的材料為聚酰亞胺或聚氟乙 烯或高溫聚酰胺。其中，光纜采用非金屬化結(jié)構(gòu)設(shè)計。以避免對電力安全運行的不良影響。其中，光纜采用多芯化光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計。以滿足電力智能化要求。所述的多芯化光 纖，為2芯及以上，由單?；蚨嗄；騿味嗄；旌稀⒅憷w或緊包纖組成。其中，光纜采用了高強度的材料設(shè)計。所述材料為芳綸纖維及聚酰亞胺或聚氟乙 烯或高溫聚酰胺。上述的包覆在銅芯導(dǎo)體外的交聯(lián)絕緣層為無鹵型環(huán)保材料。其中，所述的材料為 交聯(lián)聚烯烴或交聯(lián)聚乙烯。上述的電纜內(nèi)外護套采用了低煙無鹵高阻燃型高分子材料設(shè)計。其中，所述的材 料為低煙無鹵高阻燃聚烯烴。本實用新型專利與現(xiàn)有的400v-35kv高中低壓常規(guī)電力電纜相比，通過配接有關(guān) 光電設(shè)備，具有以下優(yōu)點該電纜具有溫度探測、應(yīng)力傳感、放電偵測、外力破壞報警、電纜 負荷監(jiān)測、光纖通信等特殊智能功能。本實用新型專利用于智能電網(wǎng)，可以顯著提高電網(wǎng)的智能化程度。為電網(wǎng)的故障 預(yù)警、信息通信、遠程控制等提供了有力的手段。并可為“光纖到戶“、“四網(wǎng)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。上述實施例僅列示性說明本實用新型的原理及功效，而非用于限制本實用新型。 任何熟悉此項技術(shù)的人員均可在不違背本實用新型的精神及范圍下，對上述實施例進行修 改。因此，本實用新型的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于該單相電光纖嵌入式電力電纜包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導(dǎo)體(10)、圍繞所述單相銅芯電纜導(dǎo)體(10)的內(nèi)半導(dǎo)電包帶(11)，包裹所述內(nèi)半導(dǎo)電包帶(11)的導(dǎo)體屏蔽層(12)、覆蓋在導(dǎo)體屏蔽層(12)上的絕緣層、包裹在絕緣層上的半導(dǎo)電阻水層、以及位于半導(dǎo)電阻水層外的護套；所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)夾持有光纖纜(100)；該光纖纜包括纖維增強復(fù)合材料加強芯(2)、若干與纖維增強復(fù)合材料加強芯相鄰的光纖(1)、圍繞所述纖維增強復(fù)合材料加強芯和所述光纖的芳綸纖維層(4)以及覆蓋在所述芳綸纖維層外的外護套(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述光纖纜(100) 以正弦波形式敷設(shè)在半導(dǎo)電阻水層內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述芳綸纖維層(4) 內(nèi)設(shè)有填充帶(3)。
4.如權(quán)利要求3所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述填充帶(3)材 料為聚乙烯。
5.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述外護套(5)材 料為聚酰亞胺或聚氟乙烯或高溫聚酰胺。
6.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述絕緣層包括覆 蓋在導(dǎo)體屏蔽層(12)上的交聯(lián)聚烯烴或交聯(lián)聚乙烯的絕緣層(13)以及覆蓋在交聯(lián)聚烯烴 或交聯(lián)聚乙烯的絕緣層(13)外的聚乙烯帶構(gòu)成的絕緣屏蔽層(14)。
7.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述半導(dǎo)電阻水層 包括依次包裹在絕緣層外的無紡布半導(dǎo)電阻水層(15)和無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層(16)。
8.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述護套包括位于 半導(dǎo)電阻水層外的波紋鋁護套(17)以及包裹于波紋鋁護套外的低煙無鹵高阻燃聚烯烴外 護套(18)。
9.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述導(dǎo)體屏蔽層 (12)由金屬網(wǎng)狀或帶狀組成。
10.如權(quán)利要求1所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于所述內(nèi)半導(dǎo)電包帶 (11)的為聚乙烯基帶材料。
專利摘要本實用新型涉及一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其包括由若干股銅線組成的單銅芯電纜導(dǎo)體、圍繞所述單銅芯電纜導(dǎo)體的內(nèi)半導(dǎo)電包帶，包裹所述內(nèi)半導(dǎo)電包帶的導(dǎo)體屏蔽層、覆蓋在導(dǎo)體屏蔽層上的絕緣層、包裹在絕緣層上的半導(dǎo)電阻水層以及位于半導(dǎo)電阻水層外的護套；所述半導(dǎo)電阻水層為兩層，兩層半導(dǎo)電阻水層之間設(shè)有以正弦波式的敷設(shè)的光纖纜；該光纖纜包括纖維增強復(fù)合材料加強芯、若干與纖維增強復(fù)合材料加強芯相鄰的光纖、圍繞所述纖維增強復(fù)合材料加強芯和所述光纖的芳綸纖維層以及覆蓋在所述芳綸纖維層外的外護套。本實用新型可以使電力電纜同時具有光纖傳感和光纖通信功能，顯著提高電網(wǎng)的智能化程度。為電網(wǎng)的故障預(yù)警、信息通信、遠程監(jiān)控等提供了有力的技術(shù)手段。
文檔編號H01B7/282GK201717052SQ201020121640
公開日2011年1月19日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者吳海生, 郭海軍 申請人:上海歐憶電子科技發(fā)展有限公司