技術領域

本發(fā)明涉及電纜領域，具體是一種內(nèi)置光纖的分割導體式阻水電力電纜。

背景技術：

伴隨著中國經(jīng)濟的快速增長以及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的進一步加快，對城市電網(wǎng)等基礎設施的建設要求日益提高，發(fā)達地區(qū)城市與省會城市紛紛要求城市中心區(qū)域使用地下電力電纜傳輸電能。同時，電力是是國民經(jīng)濟發(fā)展的前提和基礎，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求劇增，電網(wǎng)容量驟增，電機功率增加，電力設施朝著大容量（高電壓、大電流、高頻）傳輸方向發(fā)展。為了提高電纜的載流量，通常采用增大導體截面的辦法。

導體的直流電阻是考核電纜電性能的一個重要參數(shù)。但是對于交流傳輸?shù)拇蠼孛骐娎|，由于集膚效應的存在，導體中的電流密度并不是均勻分布，而是沿電纜導體徑向自表面到中心逐漸減小，導致導體中的載流量并不是隨電纜導體截面的增大而成正比例增加，而是當導體直徑增大到一定程度時，集膚效應嚴重，導致交流電力線路中導體產(chǎn)生損耗而發(fā)熱的有效電阻即交流電阻會明顯大于其直流電阻，外徑越大，集膚效應就越明顯，導致交流電阻增加的比例也就越大，單靠增大截面也就失去了其實用性和經(jīng)濟性。

現(xiàn)有技術扇形股塊分割導體的方式，在結構和壓型模具設計時要充分考慮到成纜后的外觀圓整及導體的電性能，就要保證扇形面的兩個角、扇形的圓心角（頂角）越尖，則成纜后每兩個扇形塊結合處過渡越平整，無明顯凹縫，外觀圓整，中心無空隙。但角越尖加工難度越大，過于尖銳加工過程中會造成導體表面的不光滑，容易造成局部電場的集中，引起尖端放電。

隨著我國超高壓和高壓電力電纜敷設量的大量增加，電力電纜的運行安全和質(zhì)量監(jiān)控越來越重要，需要利用分布式光纖測量系統(tǒng)（DTS）進行溫度、傳輸負荷實時監(jiān)控，對超高壓和高壓電力電纜實現(xiàn)內(nèi)置或外置特種測溫光纜成為光纖復合高壓電纜，即所謂的“智能電纜”。同時，電力公司已將“三網(wǎng)融合”納入智能電網(wǎng)的試點建設，國家電網(wǎng)在全國力推電力光纖入戶，要求實現(xiàn)電網(wǎng)末端電力和通信“一體化”的電力光纖到戶的光電復合電纜。

由于扇形股塊分割導體的加工需要經(jīng)過單線絞制、預扭、股塊的集合絞合等，過程中均會產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)力、拉伸力，特別是分割導體截面較大，產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力、拉伸力等也更大，在這種分割導體中內(nèi)置光纖極易被扭斷或者拉斷，起不到溫度、傳輸負荷實時監(jiān)控的作用?，F(xiàn)有技術中有在光纖外設置不銹鋼管或其他金屬管的結構，如中國專利CN201220468863.8公開了一種運行狀態(tài)可檢測電纜，光纖用于傳輸信號，不銹鋼管包覆在光纖外，不銹鋼管絞合在電纜導體中心。這種結構不銹鋼管厚度越大、外徑越大，需要的空間也越大，扇形股塊的圓心角（頂角）也越大，加工難度增加，不銹鋼管與扇形股塊之間的間隙也越大；不銹鋼管外徑過小，其鋼管的直徑也必然會小，可以承受的扭轉(zhuǎn)力、拉伸力也仍然較小，會被壓癟，壓斷光纖，或者扭斷、拉斷光纖；另外該專利所述的結構只適用于中心放置光纖的結構，也只是普通的中低壓、小截面電纜，限制了在大截面扇形分割導體中的應用。同時，不銹鋼管或其他金屬管還會造成電場不均勻、增加線路損耗。

水分的侵入往往是電力電纜遭到破壞、使用壽命受到影響的主要原因。水分浸入途徑主要是從電纜的護層和電纜的端部侵入電纜的內(nèi)部導體內(nèi)，造成導體的氧化、腐蝕，從而影響電纜的電性能，甚至發(fā)生異常斷線事故；水分滲入絕緣層，在強電場的作用下，絕緣層會產(chǎn)生“水樹枝”，加速電纜的電老化，導致電纜擊穿事故，降低電纜使用壽命。為了防止水分的侵入，要求電纜各結構之間緊密沒有間隙。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供了一種外觀圓整、光纖不容易被拉斷的，能夠?qū)囟取鬏斬摵蓪崟r監(jiān)控、集膚效應低，載流量大、阻水性能好、耐腐蝕、耐氧化、使用壽命長的分割導體式阻水電力電纜。

本發(fā)明所述的一種內(nèi)置光纖的分割導體式阻水電力電纜，該電纜中心設有分割式導體層，該分割式導體層由多個分割扇形導體股塊以及在每個扇形導體股塊外設有的扇形股塊阻水層集合而成，在多個扇形股塊阻水層集合后的中心空隙處填充阻水繩；所述的扇形股塊阻水層的扇形角間設有五根直拖有光纖單元的絲線束；在扇形股塊阻水層、阻水帶以及絲線束之間的空隙處填充阻水塊；最后在分割式導體層外依次擠包聚乙烯絕緣層、縱向結構阻水層、金屬鎧裝層以及無堿玻璃纖維帶。

進一步改進，所述的光纖單元為一根或多根。

進一步改進，所述的光纖單元為多根時，光纖間設有絲線進行隔離。

進一步改進，所述的絲線為阻水繩或阻水紗，保護了光纖不被水分的侵入遭到破壞。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明所述的分割扇形導體股塊扇形角間設有光纖單元，可以對電力電纜進行溫度、傳輸負荷實時監(jiān)控，能夠用于“三網(wǎng)融合”、“智能電纜”超高壓和高壓電力電纜中作大截面導體；絲線束包圍直拖的光纖單元，光纖不會被拉斷，絲線束對光纖單元也進行了有效保護，在加工、敷設時不會被擠壓，特別是當電纜運行時，勢必要發(fā)熱和膨脹，可以保證有空間容納光纖，彈性材質(zhì)又對膨脹的內(nèi)部提供了緩沖的空間，保證了光纖不會被損傷，能夠正常運行。使用阻水繩或阻水紗，遇到水分的進入時，可以迅速地膨脹，吸收水分，起到阻水的作用。分割扇形導體股塊形角設有絲線束，加工過程中，扇形股塊的扇形角不需要加工的很尖，即可將扇形面之間填充圓整，減少了扇形股塊的加工難度。光纖外沒有不銹鋼管，電場均勻，不會增加線路損耗。

2、本發(fā)明最主要改進在于在股塊導體內(nèi)外以及集合的空隙處均設有阻水結構，在扇形股塊阻水層、阻水帶以及絲線束之間的空隙處填充阻水紗，所有的阻水結構和外層的阻水結構相互結合，使得整個電纜中不管是分割導體還是整個導體層都被阻水層包裹保護，使得導體具有很強的阻水功能，雨水無法進入導體內(nèi)，不會因為水分浸入造成導體的氧化、腐蝕，從而影響電纜的電性能，甚至發(fā)生異常斷線事故，使得電纜的使用壽命大大提高。

3、將在扇形股塊阻水層、阻水帶以及絲線束之間的空隙處填充阻水紗改成填充阻水塊，不僅起到阻水的效果，還能起到更好固定光纖的效果，不易移動，也不易折彎，起到加強作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的絲線束內(nèi)光纖單元為多根時的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示的一種內(nèi)置光纖的分割導體式阻水電力電纜，該電纜中心設有分割式導體層，該分割式導體層由多個分割扇形導體股塊以及在每個扇形導體股塊1外設有的扇形股塊阻水層2集合而成，在多個扇形股塊阻水層集合后的中心空隙處填充阻水繩3；所述的扇形股塊阻水層的扇形角間設有五根直拖有光纖單元9的絲線束10；在扇形股塊阻水層、阻水帶以及絲線束之間的空隙處填充阻水塊4；最后在分割式導體層外依次擠包聚乙烯絕緣層5、縱向結構阻水層6、金屬鎧裝層7以及無堿玻璃纖維帶8。

如圖2所示，所述的絲線束10內(nèi)的光纖單元9為2根，光纖單元之間的空隙通過絲線11填充，該絲線為阻水繩或阻水紗。

本發(fā)明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。