专利名称：光纤复合电力电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及高压交联聚乙烯绝缘电缆(cv电缆)等电力电缆，具体为一种
光纤复合电力电缆。
背景技术：
电力电缆通电时因存在电阻会发热，作为绝缘体的交联聚乙烯不能处于高》显
下。绝缘体设计温度到90度，如果超过这个温度，因聚乙烯软化导体在电缆核心 (由导体及绝缘体构成)内移动。所以，有必要通过测定电缆核心温度，监视是否 超过设计值。此时，因导体的纟显度很难测定，所以需要在尽量 导体的地点测 量。因此，想到在电缆核心和护套之间放置光纤，测定电缆核心的温度。因可将 光纤延电缆长度方向连续放置，可以对电缆所有位置进行温度测量。另外，通过 将光纤放置在核心和护套之间，可以在更te导体的地方进行高精度的Mit测定。 导体及绝缘体的温度升高时，因电缆核心沿长度多方向伸长，如果将光纤直 线放置，固定在电缆核心上的光纤由于不能随之伸长，因此受到张力有可能发生 光传输损失。
因此，存在例如中国发明专利申请(公开号为CN1624812A)公开的具有 用于测量M分布的光纤的地下电力电缆，在光纤的两侧使用支撑部件，螺旋形 缠绕到电缆核心上的技术。在该电力电缆中，用于测量温度分布的光纤被容纳在 具有高强度的不锈钢管中，并且光纤导管被置于电缆的核心和护套之间。当将光 纤导管设置在电力电缆中时，在电缆中同时还设置有强度比光纤导管相对较低的 支撑材料，以防止光纤被外力损坏并防止内绝缘层被光纤导管破坏。
但是，如果这样螺旋形缠绕光纤，例如电力电缆缠绕到货盘或从货盘拉出时 产生电缆弯曲，例如铺设电力电缆时产生电缆扭曲，光缆随之发生弯曲或扭曲、 螺旋方向扭曲时光纤被勒紧伸长，或反螺旋方向扭曲时光纤松弛，弯曲或扭曲复 原时产生跷曲，有可能产生光传输损失。
3另外，护套起屏蔽、防水、接地的作用，如果护套使用塑料，不能充分发挥 防水和接地作用，所以多使用金属。如果使用金属，将相同的电力电缆缠绕到货 盘或从货盘拉出时，有必要具有一定程度的挠性。金属护套使用铅时，虽然铅因 柔软在平滑管下具有挠性，但是因铅有害而逐渐使用铝。金属护套使用铝时，将 护套表面做成波纹形状，从而具有挠性。使用这样的形成有波纹形状的金属护套，在形成波纹形状的工序，在金属护 套的外侧形成凹进部(从内侧看为突出部)，在金属护套和电缆核心之间设置空隙。 但是，因为电缆核心非常重，在形成波纹形状工序中电缆核心移动到金属护套内 的下方。此时如果光纤螺旋形缠绕到电缆核心上，电缆核心的周围都存在，对金 属护套下方而言，光纤夹在电缆核心和波纹形状内侧的突出部，挤压受损，有可 能发生光传输损失。发明内容本发明的目的之一在于提供一种光纤放置于离电缆导体更近的位置，可以高 精度测量电缆核心^it ，防止光传输损失的光纤复合电力电缆。本发明的另一 目的在于提供一种电力电缆弯曲或扭曲时光纤不会产生伸长或 跷曲的光纤复合电力电缆。本发明的又一目的在于提供一种防止光纤在形成波纹形状工序中受损，使用 形成波纹形状金属护套的光纤复合电力电缆。本发明的技术方案是一种光纤复合电力电缆，光纤位于电缆核心和护套之间，光纤沿着电缆长度 方向蛇形放置于所述电缆核心上。所述的光纤复合电力电缆，护套为金属护套，整个金属护套沿着长度方向在 周围形成有波纹形状。所述的光纤复合电力电缆，在金属护套形成波纹形状工序中，所述光纤与所 述金属护套的波纹形状内侧突出部之间设置空隙。所述的光纤复合电力电缆，护套为金属护套，整个金属护套沿着长度方向在 周围形成有螺旋形状。所述的光纤复合电力电缆，在金属护套形成螺旋形状工序中，所述光纤与所 述金属护套的螺旋形状内侧突出部之间设置空隙。4本发明的有益效果是1、 本发明光纤位于电缆核心和护套之间，光纤位于离导体更近的位置，可以 高精度测量电缆核心温度。另外，光纤沿着电力电缆长度方向蛇形放置，电力电 缆弯曲或扭曲时光纤不会跷曲，所以可以防止光传输损失。2、 本发明护套使用金属护套时，整个金属护套沿着长度方向在周围形成有波 纹形状或螺旋形状，使其具有挠性，即使电力电缆发生弯曲，沿电缆核心蛇形放 置的光纤，不会受挤压受损。所以，可以防止光传输损失。3、 本发明光纤在形成波纹形状或螺旋形状的工序中，不和波纹形状或螺旋形 状内侧的突出部干涉，在电缆核心和护套之间蛇形放置，光纤夹在电缆核心和波 纹形状或螺旋形状内侧的突出部，不会受挤压受损。所以，可以防止光传输损失。
图1为本发明光纤复合电力电缆的结构图。图2为本发明光纤复合电力电缆的剖面图。图3为本发明光纤粘接方式示意图。图4为本发明光纤蛇形设计计算图。图5为本发明光纤带有保护部件的示意图。图6为本发明一个实施例的螺旋形状金属护套外形示意图。图7为本发明另一实施例的波纹形状金属护套外形示意图。图8为本发明光纤复合电力电缆上盘后的示意图。图中，1. 电缆导体；2. 导体用半导电包带；3. 挤出半导电屏蔽层；4. XLPE (交联聚乙烯)绝缘层；5. 挤出绝缘屏蔽层；6. 纵向阻水层；7. 金属护套；8. 非金属护套；9. 光纤；10. 光纤保护层；11. 胶布；12. 电缆核心；13. 保护部件；14. 不锈钢软管；15. PE (聚乙烯)披覆；16. 电缆盘；17. 电缆。
具体实施方式
实施例1如图1-图3所示，本发明光纤复合电力电缆，光纤位于电缆核心12和护套 之间，光纤沿着电缆长度方向蛇形放置于所述电缆核心12上。护套有塑料护套和 金属护套，以下特别对使用铝或者钢的形成有螺旋形状的金属护 行说明。金 属电缆核心12包括电缆导体1、覆盖在电缆导体1外围的导体用半导电包带2、 覆盖在导体用半导电包带2外围的挤出半导电屏蔽层3、覆盖在挤出半导电屏蔽 层3外围的XLPE (交联聚乙烯)绝缘层4、覆盖在XLPE (交联聚乙烯)绝缘层 4外围的挤出绝缘屏蔽层5和覆盖在挤出绝缘屏蔽层5外围的纵向阻水层6(由半 导电阻7K材料绕包而成)。护套包括金属护套7和覆盖在金属护套7外围的非金属 护套8，整个金属护套7沿着长度方向在周围形成有螺旋开刻犬，金属护套7外有 非金属护套8，在所述制作金属护套7螺旋形状的工序中放置光纤9时，光纤9 不与所述金属护套7的螺旋形状内侧突出部接触，即在光纤9与所述金属护套7 的螺旋形状内侧突出部之间设置空隙。本实施例中，蛇形的光纤9上可以纵向放 置光纤保护层IO。本实施例中，金属护套7可以为铅、铝或钢护套，非金属护套 8为塑料护套。如图6所示，本实施例中的金属护套7外形可以为螺旋形状。 本发明光纤复合电力电缆的制造工艺如下1) 光纤9加入工序为压铝工序。2) 光纤9蛇形放置于电缆核心12正上方。蛇形节距为B，蛇幅为S，见图4。3) 采用胶布11垂直于电缆粘住光纤9于电缆核心12上，见图3。胶布长 50mm， 宽10mm以下。4) 光纤用2层2.Gmm厚半导电缓冲阻水带(光纤保护层10)保护，带宽 160mm。半导电缓冲阻水带两侧用胶带每隔500-600mm于光纤蛇形波峰处各粘 接一次，半导电缓冲阻水带接头时应用胶带上下两层粘接。5) 产品前后口0.3111范围内不加光纤。6) 压铝工序所用的收线盘筒径均不小于电缆盘筒径D。实验结果:用户XX电力公司规格YJLW03-Z lx2000mm2 127/220kV 长度(m) 487要求850nm衰减^3.0dB/km1300nm衰减Sl.0dB/km 原长 /光纤 序号工序长度(m)850nm衰减 (dB/km)1300nm衰减 CdB/km)判定1压铝510.52.8640.865合格2511.22.7830.752合格1护套510.22.4990.636合格2510.12,6180.733合格1复绕及包装505.32.4850.596合格2505.12.8080駕合格1到现场后盘测504.42.4610.653合格25047.2.4820.717合格1敷设后测试511.72.5630.703合格2511.02.5440.678合格其中，光纤序号1和2分别为同一电缆中的两根光纤。本发明光纤蛇形敷设蛇幅和节距的确定如下
如图4所示，假定蛇幅为S，半节距为B，节距为P，用于缠绕电缆的电缆
盘筒径为D，光纤上盘后的伸长率为e,，电缆核心上盘后的伸长率为s2，角度为 a，弧长为L，弧的半径为r，光纤处电缆外径d。
<formula>formula see original document page 8</formula>;
￡2=[2兀(D/2+d!/2+d2/2) ] / [2兀(D/2+d,/2) ]-l=d2/ (D+d)；其中，电缆盘 16的半径D/2，本发明电缆17的半径d々，本发明电缆核心12的半径d2/2， 见图8;
当^>￡2时满足设计要求。
上述计算式根据缠绕到电缆盘时产生的伸长，可以计算光纤蛇形放置时的最 低余量。
采用如上设计的效果如下电力电缆缠绕到货盘或从货盘拉出时即使产生电 缆弯曲，因光缆随之发生弯曲或扭曲，防止产生光传输损失。
另外，本发明蛇形的光纤上作为光纤保护层IO可以放置防水带；本发明光纤 可以为多模光纤或单模光纤，如果使用多模光纤，有测定温度容易及便宜的效果。
本发明光纤9外层可以包覆有保护部件13，保护部件13位于不锈钢软管14 和PE (聚乙烯)披覆15之间，可以为用金属细丝编织的桶状编织部件(见图5)， 如果光纤不具有一定程度的易动性及刚性，因蛇形的开别犬变形，会发生不随电缆 移动的技术问题。作为保护部件的材料，如果使用金属细丝编织的桶状编织部件， 会有最好的效果。
实施例2
与实施例1不同之处在于
如图7所示，本实施例中的金属护套7外形还可以为波纹形状^
权利要求
1. 一种光纤复合电力电缆，光纤位于电缆核心和护套之间，其特征在于光纤沿着电缆长度方向蛇形放置于所述电缆核心上。
2. 根据权利要求1所述的光纤复合电力电缆，其特征在于护套为金属护套， ^金属护套沿着长度方向在周围形成有波纹形状。
3. 根据权利要求2所述的光纤复合电力电缆，其特征在于在金属护套形成波纹形状工序中，所述光纤与所述金属护套的波纹形状内侧突出部之间设置空隙。
4. 根据权利要求1所述的光纤复合电力电缆，其特征在于:护套为金属护套，整个金属护套沿着长度方向在周围形成有螺旋形状。
5. 根据权利要求4所述的光纤复合电力电缆，其特征在于在金属护套形成螺旋形状工序中，所述光纤与所述金属护套的螺旋形状内侧突出部之间设置空隙。
全文摘要
本发明涉及高压交联聚乙烯绝缘电缆(CV电缆)等电力电缆，具体为一种光纤复合电力电缆。光纤位于电缆核心和护套之间，光纤沿着电缆长度方向蛇形放置于所述电缆核心上。本发明光纤放置于离电缆导体更近的位置，可以高精度测量电缆核心温度，防止光传输损失的光纤复合电力电缆；本发明中，电力电缆弯曲或扭曲时光纤不会跷曲。
文档编号H01B7/17GK101521055SQ200810010479
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者皓 丁, 张道利, 王帅兵, 钢 郝 申请人:沈阳古河电缆有限公司;古河电气工业株式会社