專利名稱：一種超高壓智能光電復(fù)合電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電纜，特別涉及一種改進型的超高壓智能光電復(fù)合電纜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電網(wǎng)總體上是一個剛性系統(tǒng)，智能化程度不高。電源的接入與退出、電能量的傳輸?shù)榷既狈^好的靈活性，電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制能力不理想；系統(tǒng)自愈及自恢復(fù)能力完全依賴于物理冗余；對用戶的服務(wù)形式簡單、信息單向，缺乏良好的信息共享機制。隨著電能的多樣性發(fā)展，環(huán)保能源的應(yīng)用，對于電網(wǎng)主干線地下電力電纜負載能力的調(diào)度要求越來越高，迫切需要檢測和反饋地下電力電纜運行情況，智能復(fù)合電纜應(yīng)運而生。在給電力電纜輸送載荷時，電力電纜的溫度會隨著負載電流的變化而變化，可以根據(jù)該電力電纜的即時溫度判斷出電纜的負載狀態(tài)，來及時調(diào)配電網(wǎng)控制能力。因此，測量電力電纜負載狀態(tài)下的溫度是非常重要的。特別是對于檢測電纜主干線的負載能力尤其重要，可以通過分析、檢測電網(wǎng)負載情況，協(xié)調(diào)電網(wǎng)負載能力的分配和調(diào)度。因而，對于電網(wǎng)主干線電纜網(wǎng)群，都應(yīng)配備電纜溫度檢測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但是，直接檢測電力電纜負載時測量導(dǎo)體的溫度實際上是不可能的，通常使用測量溫度的光纖。在電纜的表面或電纜纜芯的內(nèi)側(cè)添置測溫光纖，來監(jiān)視導(dǎo)體的溫度。國內(nèi)外已報導(dǎo)有各種各樣的在電力電纜中包括用于溫度測量或數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w的電力電纜結(jié)構(gòu)。例如，中國專利ZL02M1372.3的《光纖復(fù)合電力電纜》提出了三芯電纜， 其中一光纖設(shè)置在三芯電纜線芯的絞合空隙中。在電纜的表面上外置測溫光纜對電纜溫度測試，其光纜受外界環(huán)境溫度的影響較大，其測溫的可靠性、穩(wěn)定性和測溫精度遠低于電纜內(nèi)置測溫光纜。中國專利ZL200410035010. 5《纖復(fù)合電力電纜》描述了一種高壓電纜，在電纜的線芯和金屬護套間放置測溫光纜，采用在電纜的線芯螺旋纏繞光纜的方式。在電纜的線芯和金屬護套間采用螺旋纏繞光纜的方式，增加了光纜的余長，當(dāng)電纜彎曲和扭轉(zhuǎn)中可以降低光纜的張力，但采用此結(jié)構(gòu)形式當(dāng)導(dǎo)體溫升時，絕緣體有較大的熱脹冷縮現(xiàn)象，徑向的膨脹將可能對光纜產(chǎn)生附加張力，影響光傳輸損失，并且絕緣體和光纜的收縮率不一致，可能造成對絕緣體的損傷。中國專利ZL200720158148. 3的《帶內(nèi)置測溫光纜的高壓電力電纜》揭示了一種高壓電纜，其中一光纖沿縱向平行設(shè)置于一屏蔽層上，當(dāng)導(dǎo)體及絕緣體的溫度升高時，電纜纜芯將會沿長度方向伸長，如果將光纖平行直線放置，固定在電纜核心上的光纖由于不能隨之伸長，因此受到張力有可能發(fā)生光傳輸損失。在電纜的彎曲和扭轉(zhuǎn)中，電纜纜芯的各點的伸長也是不一致的，也將會光纜產(chǎn)生張力影響光傳輸損失。中國專利申請200810010479. 1《光纖復(fù)合電力電纜》提出了在電纜纜芯和金屬護套間，帶入一帶寬為160mm、厚為2. Omm半導(dǎo)電緩沖阻水帶，在帶上蛇形放置光纖，每隔 500-600mm對光纖蛇形波峰處用膠帶于各粘接一次.采用此電纜結(jié)構(gòu)形式可以控制光纜的余長，防止電纜在彎曲和扭轉(zhuǎn)過程中對光纜的損傷，但采用此工藝方法不適宜規(guī)?；a(chǎn)，
3膠帶的粘接的穩(wěn)定性會影響光纜蛇形的波浪均勻度，另外由于采用的在制作金屬護套時， 將帶有光纜的緩沖層平行帶入，對電纜的結(jié)構(gòu)構(gòu)成不對稱性，有可能會影響電纜本身的電氣性能不均勻。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能防止光傳輸損失，抗彎曲能力強的超高壓智能光電復(fù)合電纜。實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，包括纜芯和覆蓋于纜芯外圍的外護層；還包括兩根設(shè)置于纜芯和外護層之間的光纜；所述兩根光纜對稱設(shè)置，呈S型平行放置在沿纜芯的縱向方向。所述外護層包括半導(dǎo)電縱向阻水層；所述光纜設(shè)置于半導(dǎo)電縱向阻水層中間。所述外護層的半導(dǎo)電縱向阻水層包括4層間隙繞包的半導(dǎo)電阻水帶；所述光纜設(shè)置于第2層和第三層半導(dǎo)電阻水帶之間。所述光纜包括由內(nèi)至外依次繞包的光纖、光纖包套、PBT光纖緊套、鎧裝層和加強套；所述鎧裝層為不銹鋼螺旋套管。所述加強套采用不銹鋼絲編織。所述外護層還包括依次繞包在半導(dǎo)電縱向阻水層外的金屬護層和非金屬護層；所述金屬護層可以為多股銅絲絞合、鉛套或者鋁套。所述金屬護層采用皺紋鋁套。所述纜芯包括由內(nèi)至外依次繞包的導(dǎo)體、導(dǎo)體半導(dǎo)電層、絕緣層和半導(dǎo)體絕緣屏蔽層。采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下的有益效果(1)本實用新型的光纜沿著電力電纜長度方向S型放置，使得光纜配有3 4%的余長，電力電纜彎曲或扭曲時光纖不會撓曲，所以可以防止光傳輸損失，而且電纜運行過程中產(chǎn)生的熱脹冷縮對光纜不產(chǎn)生附加的拉伸率，并且增設(shè)的光纜元件不會對電纜的纜芯造成有約束而損壞絕緣性能。在生產(chǎn)工藝上，在繞包半導(dǎo)電緩沖帶的同時，采用同步帶入光纜，光纜采用S型絞合方式平行呈波浪型堆砌在電纜的兩側(cè)，并馬上繞包上阻水帶固定，光纜絞合節(jié)距與阻水帶的節(jié)局比為1 4 5，確保光纜的余長控制在3 4%，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產(chǎn)。(2)本實用新型由于光纜通過阻水層被牢固地固定至電纜的核心，所以當(dāng)電纜彎曲時，光纜有足夠的余長不會嚴(yán)重彎曲，也不會向一側(cè)傾斜，保證光纜測溫位置，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，效果理想。(3)本實用新型的光纖放置于距離電纜導(dǎo)體更近的位置，可以避免電纜敷設(shè)環(huán)境的影響，能較高精度測量電纜導(dǎo)體溫度。(4)為適應(yīng)光纜蛇形放置在電纜保護層間，提高光纜的抗張強度，本實用新型在光纖外層包覆有不銹鋼螺旋套管，不銹鋼螺旋套管外采用不銹鋼絲編織的加強套。同時為避免光纜在高電壓場下產(chǎn)生懸浮電位，加強套外面不再選用保護套，加強套設(shè)置在半導(dǎo)電縱向阻水層，構(gòu)成等電位效應(yīng)。(5)這里指的護套是具有防止電纜纜芯熱脹冷縮設(shè)置和具有阻水功能的半導(dǎo)電緩沖阻水帶，及在此帶上的金屬護套和電纜護層，其金屬護套可以是鉛套或螺旋式皺紋鋁套。(6)本實用新型的金屬護層可以是有多股的銅絲構(gòu)成，也可以是鉛套或者鋁套構(gòu)成，當(dāng)采用鋁套時，為提高電纜的柔性，大部分采用皺紋鋁套的結(jié)構(gòu)形式。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為本實用新型的端面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的光纜結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型的縱向機構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)號為纜芯1，導(dǎo)體11，導(dǎo)體半導(dǎo)電層12，絕緣層13，半導(dǎo)體絕緣屏蔽層14 ；外護層2，半導(dǎo)電縱向阻水層21，金屬護層22，非金屬護層23 ；光纜3，光纖31，光纖包套32，PBT光纖緊套33，鎧裝層34，加強套35。
具體實施方式
(實施例1)見圖1、圖2和圖3，本實施例的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，包括纜芯1、覆蓋于纜芯1外圍的外護層2和兩根設(shè)置于纜芯1和外護層2之間的光纜3。纜芯1包括由內(nèi)至外依次繞包的導(dǎo)體11、導(dǎo)體半導(dǎo)電層12、絕緣層13和半導(dǎo)體絕緣屏蔽層14。中心的導(dǎo)體11傳輸電流，在高壓施加至該導(dǎo)體時，絕緣層13承載高壓電場， 防止了介質(zhì)擊穿。導(dǎo)體半導(dǎo)電層12和半導(dǎo)體絕緣屏蔽層14都用于均化電壓場強，起到防止高電場聚集的作用。外護層2包括由內(nèi)至外依次繞包的半導(dǎo)電縱向阻水層21、金屬護層22和非金屬護層23。半導(dǎo)電縱向阻水層21包括4層間隙繞包的半導(dǎo)電阻水帶。金屬護層22可以為多股銅絲絞合、鉛套或者鋁套。金屬護層22可以是有多股的銅絲構(gòu)成，也可以是鉛套或者鋁套構(gòu)成，當(dāng)采用鋁套時，為提高電纜的柔性，大部分采用皺紋鋁套的結(jié)構(gòu)形式。兩根光纜3對稱設(shè)置，呈S型平行放置在沿纜芯1的縱向方向。每根光纜3設(shè)置于半導(dǎo)電縱向阻水層21的第2層和第三層半導(dǎo)電阻水帶之間。光纜3包括由內(nèi)至外依次繞包的光纖31、光纖包套32、PBT光纖緊套33、鎧裝層34和加強套35 ；鎧裝層34為不銹鋼螺旋套管。加強套35采用不銹鋼絲編織。為提高光纜的抗張強度，在不銹鋼螺旋套管外采用不銹鋼絲編織的加強套。為避免光纜在高電壓場下產(chǎn)生懸浮電位，加強套外面不在選用保護套，不銹鋼套設(shè)置在半導(dǎo)電縱向阻水層，構(gòu)成等電位效應(yīng)。本實施例的電纜的生產(chǎn)工藝簡單可行，具體步驟為第一步，在電纜纜芯1上預(yù)先間隙繞包兩層半導(dǎo)電阻水帶，間隙率不大于帶寬的 20% ；第二步，在已繞包兩層半導(dǎo)電阻水帶層的纜芯1上，同步進行光纜平行S型絞合和間隙繞包另兩層半導(dǎo)電阻水帶；此步工藝的主要控制點是1、光纜引導(dǎo)器采用擺動式工作原理進行蛇形放置；2、光纜引導(dǎo)器擺動的頻率與繞包帶的頻率成1 4 5，視控制余長要
5求而定；3、光纜引導(dǎo)器的工作位置要求緊靠在繞包帶下，也就是說當(dāng)光纜引導(dǎo)器在形成波浪型角度時，及時用包帶加以固定；4、光纜引導(dǎo)器在引導(dǎo)光纜是要盡量平滑過渡，以免引起光纜受損。第三步，在完成放置光纜3的纜芯1外進行繞包外護層2的工序。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，包括纜芯(1)和覆蓋于纜芯(1)外圍的外護層O)； 其特征在于還包括兩根設(shè)置于纜芯⑴和外護層⑵之間的光纜⑶；所述兩根光纜⑶ 對稱設(shè)置，呈S型平行放置在沿纜芯(1)的縱向方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述外護層(2) 包括半導(dǎo)電縱向阻水層；所述光纜(3)設(shè)置于半導(dǎo)電縱向阻水層中間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述外護層(2) 的半導(dǎo)電縱向阻水層包括4層間隙繞包的半導(dǎo)電阻水帶；所述光纜(3)設(shè)置于第2層和第三層半導(dǎo)電阻水帶之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述光纜C3)包括由內(nèi)至外依次繞包的光纖(31)、光纖包套(3 、PBT光纖緊套(33)、鎧裝層(34)和加強套(3 ；所述鎧裝層(34)為不銹鋼螺旋套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述加強套(35)采用不銹鋼絲編織。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述外護層(2) 還包括依次繞包在半導(dǎo)電縱向阻水層外的金屬護層02)和非金屬護層03)；所述金屬護層0 可以為多股銅絲絞合、鉛套或者鋁套。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述金屬護層 (22)采用皺紋鋁套。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，其特征在于所述纜芯(1) 包括由內(nèi)至外依次繞包的導(dǎo)體(11)、導(dǎo)體半導(dǎo)電層(12)、絕緣層(13)和半導(dǎo)體絕緣屏蔽層 (14)。
專利摘要本實用新型公開了一種超高壓智能光電復(fù)合電纜，包括纜芯和覆蓋于纜芯外圍的外護層；還包括兩根設(shè)置于纜芯和外護層之間的光纜；所述兩根光纜對稱設(shè)置，呈S型平行放置在沿纜芯的縱向方向。本實用新型的光纜沿著電力電纜長度方向S型放置，使得光纜配有3～4％的余長，電力電纜彎曲或扭曲時光纖不會撓曲，所以可以防止光傳輸損失，而且電纜運行過程中產(chǎn)生的熱脹冷縮對光纜不產(chǎn)生附加的拉伸率，并且增設(shè)的光纜元件不會對電纜的纜芯造成有約束而損壞絕緣性能。
文檔編號H01B11/22GK202159530SQ201120265840
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者周鋒, 張潔, 陳建忠 申請人:江蘇新遠東電纜有限公司, 遠東復(fù)合技術(shù)有限公司, 遠東電纜有限公司