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：
本發(fā)明涉及一種電力電纜，特別是涉及一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其適用于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(qiáng)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(fù)荷、放電、振動等狀況進(jìn)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，目前在常規(guī)電力電纜上實現(xiàn)的電力載波通信技術(shù)，由于其低速、低通信成功率、低可靠性，已不能滿足智能電網(wǎng)對電力遠(yuǎn)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(jìn)入千家萬戶，從事電信、寬帶及廣電業(yè)務(wù)運營的企業(yè)都需要敷設(shè)相應(yīng)的線路進(jìn)戶。出現(xiàn)線路管道反復(fù)開挖、工程重復(fù)建設(shè)等現(xiàn)象，這些都會給用戶帶來煩惱。然而，現(xiàn)有的傳統(tǒng)光纖纜以及復(fù)合電力電纜存在以下技術(shù)問題—方面，由于光纖的機(jī)械強(qiáng)度非常弱，光纖容易被損壞。因此，將光纖容置在一具有高強(qiáng)度和小曲率半徑的金屬導(dǎo)管中。但是，該高強(qiáng)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(qiáng)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)有的光纖纜還采用了油膏來固定光纖。但在實際使用中，遇到高溫等情況，油膏容易融化，這會對光纖纜造成不良后果。而且還會影響電纜接頭的施工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中光纖纜強(qiáng)度不夠，且不適用于高智能化電網(wǎng)的缺陷，提供一種單相電光纖嵌入式電力電纜。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其特點在于，其由內(nèi)向外依次包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導(dǎo)體、一半導(dǎo)電包帶、一導(dǎo)體屏蔽層、一絕緣層、一半導(dǎo)電阻水層及包覆于所述半導(dǎo)電阻水層外的保護(hù)套，且在所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)還敷設(shè)有若干根光纖纜。較佳地，所述光纖纜由內(nèi)向外依次包括一加強(qiáng)芯、若干環(huán)繞所述加強(qiáng)芯且相鄰的光纖、一圍繞在所述光纖外部的芳綸纖維層及一覆蓋在所述芳綸纖維層外部的外護(hù)套。較佳地，在所述芳綸纖維層與所述光纖之間設(shè)有一填充帶，所述填充帶采用聚乙烯制成。較佳地，所述光纖纜以正弦波形式敷設(shè)在所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)。較佳地，所述半導(dǎo)電阻水層包括依次包覆在所述絕緣層外的一無紡布半導(dǎo)電阻水層及一無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層，所述光纖纜敷設(shè)在所述無紡布半導(dǎo)電阻水層和所述無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層之間。較佳地，所述絕緣層包括一覆蓋在所述導(dǎo)體屏蔽層上的第一絕緣層及一由聚乙烯帶構(gòu)成的絕緣屏蔽層，所述第一絕緣層采用交聯(lián)聚烯烴制成或交聯(lián)聚乙烯制成，所述絕緣屏蔽層包覆于所述第一絕緣層外。較佳地，所述外護(hù)套采用聚酰亞胺或聚氟乙烯 或高溫聚酰胺制成。較佳地，所述保護(hù)套包括一包覆于所述半導(dǎo)電阻水層外的波紋鋁保護(hù)套，及一包覆于所述波紋鋁保護(hù)套外的聚烯烴保護(hù)套。較佳地，所述導(dǎo)體屏蔽層為金屬網(wǎng)狀或帶狀。較佳地，所述半導(dǎo)電包帶采用聚乙烯基帶制成。本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實施例。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜用于智能電網(wǎng)，可以顯著提高電網(wǎng)的智能化程度。其可以為電網(wǎng)的故障預(yù)警、信息通信、遠(yuǎn)程控制等提供有力的手段。所述電力電纜還可以為“光纖到戶“、“多網(wǎng)合一(電力、電話、電視、電腦)”、“水電煤表遠(yuǎn)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”的手段。


圖I為本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜中光纖纜的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜中光纖纜的嵌入方式示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖I-圖3所示，本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜I由內(nèi)向外依次包括電纜導(dǎo)體19、一半導(dǎo)電包帶18、一導(dǎo)體屏蔽層17、一絕緣層、一半導(dǎo)電阻水層及一包覆于所述半導(dǎo)電阻水層外的保護(hù)套。其中，電纜導(dǎo)體19由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導(dǎo)體，在所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)還敷設(shè)有若干根光纖纜2。本發(fā)明采用的是多芯特殊結(jié)構(gòu)的光纖纜2，每根光纖纜2由內(nèi)向外依次包括一加強(qiáng)芯24、若干光纖23、一芳綸纖維層22及一外護(hù)套21。光纖23相互相鄰，且環(huán)繞在強(qiáng)芯24的周圍。或者光纖23也可以由耐高溫的單(多)模著色裸纖替代。光纖23的數(shù)目可以有一個或多個，本實施例中優(yōu)選為四根，將加強(qiáng)芯24緊緊地圍繞住。芳綸纖維層22圍繞在光纖23的外部，且外護(hù)套21包覆在芳綸纖維層22外。由上述結(jié)構(gòu)與材料構(gòu)成的多芯特殊的光纖纜2，具有“干式非金屬耐高溫高強(qiáng)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。加強(qiáng)芯24采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料基本可以形成在80°C 300°C溫度范圍使用的樹脂體系和復(fù)合材料。此處加強(qiáng)芯優(yōu)選“玻璃纖維增強(qiáng)塑料”，即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體，俗稱玻璃鋼。此處優(yōu)選耐高溫樹脂作為復(fù)合材料。芳綸纖維層22采用芳綸纖維制成，其全稱為“聚對苯二甲酰對苯二胺”，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，其強(qiáng)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°C的溫度下，芳綸纖維不分解，且不融化，其具有良好的絕緣性和抗老化性能，因此具有很長的生命周期。優(yōu)選地，所述半導(dǎo)電阻水層具有兩層，具體為依次包覆在所述絕緣層外的一無紡布半導(dǎo)電阻水層14及一無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層13，將光纖纜2敷設(shè)在無紡布半導(dǎo)電阻水層14和無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層13之間。特別地，光纖纜2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，并敷設(shè)在半導(dǎo)電阻水層內(nèi)。另外，在芳綸纖維層22與光纖23之間設(shè)有一填充帶25，填充帶25優(yōu)選采用聚乙烯制成的。而外護(hù)套21可以采用聚酰亞胺或聚氟乙烯或高溫聚酰胺制成?！みM(jìn)一步地，本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜I中采用的所述絕緣層包括兩層，具體為一覆蓋在導(dǎo)體屏蔽層17上的第一絕緣層16及一由聚乙烯帶構(gòu)成的絕緣屏蔽層15。其中，第一絕緣層16采用交聯(lián)聚烯烴制成或交聯(lián)聚乙烯制成，絕緣屏蔽層15包覆在第一絕緣層16外。交聯(lián)聚烯烴或交聯(lián)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。優(yōu)選地，所述保護(hù)套同樣包括兩層，具體包括一包覆在半導(dǎo)電阻水層14外的波紋鋁保護(hù)套12，及一包覆在波紋鋁保護(hù)套12外的聚烯烴保護(hù)套11，且此處為低煙無鹵高阻燃的聚烯烴保護(hù)套。此外，導(dǎo)體屏蔽層17優(yōu)選為金屬網(wǎng)狀或帶狀。而半導(dǎo)電包帶18采用聚乙烯基帶制成。本發(fā)明電力電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。同時，電纜I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。而且，電纜I還采用了多芯化光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計，以滿足電力智能化要求。所述的多芯化光纖，為兩芯及以上，由單模或多?；騿味嗄；旌?、著色裸纖或緊包纖組成。綜上，本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜與現(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，其具有以下優(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(fù)荷監(jiān)測、光纖通信等特殊智能功能。所述電力電纜用于智能電網(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(yuǎn)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(yuǎn)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。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，其由內(nèi)向外依次包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導(dǎo)體、一半導(dǎo)電包帶、一導(dǎo)體屏蔽層、一絕緣層、一半導(dǎo)電阻水層及包覆于所述半導(dǎo)電阻水層外的保護(hù)套，且在所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)還敷設(shè)有若干根光纖纜。
2.如權(quán)利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，所述光纖纜由內(nèi)向外依次包括一加強(qiáng)芯、若干環(huán)繞所述加強(qiáng)芯且相鄰的光纖、一圍繞在所述光纖外部的芳綸纖維層及一覆蓋在所述芳綸纖維層外部的外護(hù)套。
3.如權(quán)利要求2所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，在所述芳綸纖維層與所述光纖之間設(shè)有一填充帶，所述填充帶采用聚乙烯制成。
4.如權(quán)利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，所述光纖纜以正弦波形式敷設(shè)在所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4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覆在所述絕緣層外的一無紡布半導(dǎo)電阻水層及一無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層，所 述光纖纜敷設(shè)在所述無紡布半導(dǎo)電阻水層和所述無紡布半導(dǎo)電緩沖阻水層之間。
6.如權(quán)利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，所述絕緣層包括一覆蓋在所述導(dǎo)體屏蔽層上的第一絕緣層及一由聚乙烯帶構(gòu)成的絕緣屏蔽層，所述第一絕緣層采用交聯(lián)聚烯烴制成或交聯(lián)聚乙烯制成，所述絕緣屏蔽層包覆于所述第一絕緣層外。
7.如權(quán)利要求2所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，所述外護(hù)套采用聚酰亞胺或聚氟乙烯或高溫聚酰胺制成。
8.如權(quán)利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，所述保護(hù)套包括一包覆于所述半導(dǎo)電阻水層外的波紋鋁保護(hù)套，及一包覆于所述波紋鋁保護(hù)套外的聚烯烴保護(hù)套。
9.如權(quán)利要求I所述的單相電光纖嵌入式電力電纜，其特征在于，所述導(dǎo)體屏蔽層為金屬網(wǎng)狀或帶狀。
10.如權(quán)利要求I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)電包帶采用聚乙烯基帶制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單相電光纖嵌入式電力電纜，其由內(nèi)向外依次包括由若干股銅線組成的單相銅芯電纜導(dǎo)體、一半導(dǎo)電包帶、一導(dǎo)體屏蔽層、一絕緣層、一半導(dǎo)電阻水層及包覆于所述半導(dǎo)電阻水層外的保護(hù)套，且在所述半導(dǎo)電阻水層內(nèi)還敷設(shè)有若干根光纖纜。本發(fā)明單相電光纖嵌入式電力電纜用于智能電網(wǎng)，可以顯著提高電網(wǎng)的智能化程度。其可以為電網(wǎng)的故障預(yù)警、信息通信、遠(yuǎn)程控制等提供有力的手段。
文檔編號H01B9/02GK102855992SQ20121016765
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者馬壯 申請人:上海飛航電線電纜有限公司