一种复合型电力电缆的制作方法
【专利摘要】一种复合型电力电缆，在电缆内部设有支架，支架相邻的边之间的夹角为120°，在支架的前端设有凹弧面，在凹弧面的弧面内设有导电线芯；所述导电线芯上还绞合有光传输单元；所述光传输单元由内至外依次为光纤、松套管、加强层、护套，光纤设于松套管内，在松套管内填充有干式阻水物。所述光纤设有多根，其中至少一根为用于测温的光栅光纤。本实用新型提供一种复合型电力电缆，结构简单、节能环保、安装方便和可以实时智能监测电缆温度。
【专利说明】
一种复合型电力电缆
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力电缆领域，特别是一种复合型电力电缆。
【背景技术】
[0002]随着中国经济的快速发展，大容量、远距离输电已经成为时代的潮流。在电力远距离输送过程中，为了节约能源常常会采用电力电缆输电。一种常见的高架电缆通常是采用钢芯铝绞线，它由钢丝和铝丝两个部分组成。钢丝的作用主要用于承担整个电缆的机械荷载，铝丝主要起导电作用，该现象俗称“集肤效应”。钢丝具有强的承载能力，缺点是自身的重量大，抗拉强度小，钢芯的热膨胀系数大。如果考虑电线附着有冰雪或承受强风作用下时，抵抗外力能力会更加差，势必会给沉重的电缆悬空支架带来很高的工艺要求，要求悬空支架不仅强，而且刚度要好，并且悬空支架的高度足够高。这给电力输送带来了极大的成本负担。此外，现有的电缆导线韧性还不够高，对冰冻雨雪等自然灾害承受能力低;有些电力电缆(例如:1kV电力电缆)在运行中温升情况无法监测，容易发生因电力导线负载增加从而引起升温，严重情况导致整个电缆损坏的现象。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服了现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为:可以实时智能监测电缆温度，从而避免因电力导线负载增加引起升温，严重情况导致整个电缆损坏的现象。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种复合型电力电缆，在电缆内部设有支架，支架相邻的边之间的夹角为120°，在支架的前端设有凹弧面，在凹弧面的弧面内设有导电线芯;所述导电线芯上还绞合有光传输单元;所述光传输单元由内至外依次为光纤、松套管、加强层、护套，光纤设于松套管内，在松套管内填充有干式阻水物。所述光纤设有多根，其中至少一根为用于测温的光栅光纤。
[0005]优选的，所述光栅光纤上相邻的光栅测温点的距离为300-500m。
[0006]优选的，所述加强层内设有多跟均匀分布的阻水纱。
[0007]优选的，所述加强层与护套之间嵌有撕裂绳。
[0008]优选的，所述导电线芯与光传输单元绞合后外部绕包有玻璃纤维带制成的阻燃带。
[0009]优选的，所述凹弧面的凹面为锯齿状。
[0010]优选的，所述电缆的外部设有外护套，导电线芯的外部设有绝缘层，所述光传输单元的外部设有设有阻燃层。
[0011]本实用新型提供一种复合型电力电缆，结构简单、节能环保、安装方便和可以实时智能监测电缆温度。本实用新型克服了现有的电缆导线韧性还不够高，对冰冻雨雪等自然灾害承受能力低，电力电缆在运行中由于温升情况而无法监测，容易发生因电力导线负载增加从而引起升温，严重时可能毁坏整个电缆损坏的情况。提供了一种结构简单、节能环保、安装方便复合型电力电缆，该电力电缆线芯与光单元绞合后固定在一个各边相差支架上，由于该支架上设置有锯齿形凹弧面，使得锯齿形凹弧面有助于线芯不易移动，有效保护了电力电缆，同时由于线芯与光单元绞合后绕包有玻璃纤维带制成的阻燃带层，能够有效避免电力电缆短路燃烧。本实用新型得到推广后，不仅能够用于传输电能，实现光纤通信，还能够实时可以智能监测电缆温度。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0013]图1为本实用新型的结构不意图；
[0014]图2为本实用新型导电线芯与光传输单元绞合后的截面图；
[0015]图3为本实用新型光传输单元的结构示意图；
[0016]图中:导电线芯I，绝缘层2，外护套3，光传输单元4，光纤41，松套管42，加强层43，护套44，干式阻水物45，阻水纱46，撕裂绳47，支架5，凹弧面6，阻燃层7。
【具体实施方式】
[0017]如图1-3中，一种复合型电力电缆，其特征在于:在电缆内部设有支架5，支架5相邻的边之间的夹角为120°，在支架5的前端设有凹弧面6，在凹弧面6的弧面内设有导电线芯I;所述导电线芯I上还绞合有光传输单元4;所述光传输单元4由内至外依次为光纤41、松套管42、加强层43、护套44，光纤41设于松套管42内，在松套管42内填充有干式阻水物45。所述光纤41设有多根，其中至少一根为用于测温的光栅光纤。
[0018]优选的，所述光栅光纤上相邻的光栅测温点的距离为300-500m。
[0019]优选的，所述加强层43内设有多跟均匀分布的阻水纱46。
[0020]优选的，所述加强层43与护套44之间嵌有撕裂绳47。
[0021]优选的，所述导电线芯I与光传输单元4绞合后外部绕包有玻璃纤维带制成的阻燃带。
[0022]优选的，所述凹弧面6的凹面为锯齿状。
[0023]优选的，所述电缆的外部设有外护套3，导电线芯I的外部设有绝缘层2，所述光传输单元4的外部设有设有阻燃层7。
[0024]优选的，所述绝缘层2为聚烯烃绝缘层，所述外护套3为聚烯烃的外护套。
[0025]本实用新型采用了直接在光纤上刻录光栅的方法进行测温导体制造。用光纤刻录成的光栅光纤是利用光纤材料的光敏性，通过特殊的加工方式，使纤芯内形成空间相位光栅，局部形成一个窄带的反射镜面，对特定波长的光形成反射。当光纤的温度发生变化时，光栅的周围会随着光纤的热胀冷缩发生变化，该变化会改变反射波长，通过测量反射光的波长变化，便可测量出光栅所处位置的光纤感应温度。同样，通过测量反射光的延迟，可得知光栅的位置。这就是利用光栅光纤测温的原理。直接刻光栅的方式不产生附加损耗，不会影响测量距离，这种制作方式要好于熔接的制作方式。通过光纤刻录成的光栅光纤测温方式由于是特制有针对性的光纤，反射信号强，因此对设备的发射功率和接收灵敏度要求都低于拉曼反射测温方式，且设备的稳定性好。同时带来的好处是测量距离远，测量距离可以在10km以上，测量精度在±2°C以内。这些光纤中的至少一根光纤上进行刻写光栅，在设定的位置进行刻写光栅，通过发射光信号测量不同位置光栅的感应温度。这就是实现了利用光栅光纤测温。本实用新型不需要测量整条线路的连续温度分布，可以选用每300?500米一个测量点，或在弧垂最低点加大分布光栅点，选用光栅光纤的测温方式监控线路温度变化，可随时通过掌握的温度调整输传容量。可选择300米、400米、500米作为相邻测温点的间隔距离。根据本实用新型的一个具体实施例，光单元内部穿有24根光纤，在这24根光纤中的8根光纤上进行刻写光栅。在这8根光纤中的每根上都刻录15个光栅，即每根上共15个测温点。在该实施例中，使用24根光纤中的16根光纤进行通讯，利用24根光纤中的8根刻录有光栅的光纤进行测温。实践证明，该方法能够达到较好的效果。实际生产如使用本实用新型的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本实用新型的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据测量到的线路温度来直接确定线路的实际承载状况。
[0026]上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种复合型电力电缆，其特征在于:在电缆内部设有支架(5)，支架(5)相邻的边之间的夹角为120°，在支架(5)的前端设有凹弧面(6)，在凹弧面(6)的弧面内设有导电线芯(I);所述导电线芯(I)上还绞合有光传输单元(4);所述光传输单元(4)由内至外依次为光纤(41)、松套管(42)、加强层(43)、护套(44)，光纤(41)设于松套管(42)内，在松套管(42)内填充有干式阻水物(45);所述光纤(41)设有多根，其中至少一根为用于测温的光栅光纤。2.根据权利要求1所述一种复合型电力电缆，其特征在于:所述光栅光纤上相邻的光栅测温点的距离为300-500m。3.根据权利要求1所述一种复合型电力电缆，其特征在于:所述加强层(43)内设有多跟均匀分布的阻水纱(46 )。4.根据权利要求1所述一种复合型电力电缆，其特征在于:所述加强层(43)与护套(44)之间嵌有撕裂绳(47)。5.根据权利要求1所述一种复合型电力电缆，其特征在于:所述导电线芯(I)与光传输单元(4)绞合后外部绕包有玻璃纤维带制成的阻燃带。6.根据权利要求1所述一种复合型电力电缆，其特征在于:所述凹弧面(6)的凹面为锯齿状。7.根据权利要求1所述一种复合型电力电缆，其特征在于:所述电缆的外部设有外护套(3)，导电线芯(I)的外部设有绝缘层(2)，所述光传输单元(4)的外部设有设有阻燃层(7)。
【文档编号】G02B6/44GK205722958SQ201620663701
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】刘闯, 孟遂民, 杨鸽子, 陈思凡, 卢银均, 祝帆, 祝一帆, 南添
【申请人】三峡大学