专利名称：一种超高压智能光电复合电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆，特别涉及一种改进型的超高压智能光电复合电缆。
背景技术：
现有电网总体上是一个刚性系统，智能化程度不高。电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏较好的灵活性，电网的协调控制能力不理想；系统自愈及自恢复能力完全依赖于物理冗余；对用户的服务形式简单、信息单向，缺乏良好的信息共享机制。随着电能的多样性发展，环保能源的应用，对于电网主干线地下电力电缆负载能力的调度要求越来越高，迫切需要检测和反馈地下电力电缆运行情况，智能复合电缆应运而生。在给电力电缆输送载荷时，电力电缆的温度会随着负载电流的变化而变化，可以根据该电力电缆的即时温度判断出电缆的负载状态，来及时调配电网控制能力。因此，测量电力电缆负载状态下的温度是非常重要的。特别是对于检测电缆主干线的负载能力尤其重要，可以通过分析、检测电网负载情况，协调电网负载能力的分配和调度。因而，对于电网主干线电缆网群，都应配备电缆温度检测网络系统，但是，直接检测电力电缆负载时测量导体的温度实际上是不可能的，通常使用测量温度的光纤。在电缆的表面或电缆缆芯的内侧添置测温光纤，来监视导体的温度。国内外已报导有各种各样的在电力电缆中包括用于温度测量或数据传输的光纤的电力电缆结构。例如，中国专利ZL02M1372.3的《光纤复合电力电缆》提出了三芯电缆， 其中一光纤设置在三芯电缆线芯的绞合空隙中。在电缆的表面上外置测温光缆对电缆温度测试，其光缆受外界环境温度的影响较大，其测温的可靠性、稳定性和测温精度远低于电缆内置测温光缆。中国专利ZL200410035010. 5《纤复合电力电缆》描述了一种高压电缆，在电缆的线芯和金属护套间放置测温光缆，采用在电缆的线芯螺旋缠绕光缆的方式。在电缆的线芯和金属护套间采用螺旋缠绕光缆的方式，增加了光缆的余长，当电缆弯曲和扭转中可以降低光缆的张力，但采用此结构形式当导体温升时，绝缘体有较大的热胀冷缩现象，径向的膨胀将可能对光缆产生附加张力，影响光传输损失，并且绝缘体和光缆的收缩率不一致，可能造成对绝缘体的损伤。中国专利ZL200720158148. 3的《带内置测温光缆的高压电力电缆》揭示了一种高压电缆，其中一光纤沿纵向平行设置于一屏蔽层上，当导体及绝缘体的温度升高时，电缆缆芯将会沿长度方向伸长，如果将光纤平行直线放置，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。在电缆的弯曲和扭转中，电缆缆芯的各点的伸长也是不一致的，也将会光缆产生张力影响光传输损失。中国专利申请200810010479. 1《光纤复合电力电缆》提出了在电缆缆芯和金属护套间，带入一带宽为160mm、厚为2. Omm半导电缓冲阻水带，在带上蛇形放置光纤，每隔 500-600mm对光纤蛇形波峰处用胶带于各粘接一次.采用此电缆结构形式可以控制光缆的余长，防止电缆在弯曲和扭转过程中对光缆的损伤，但采用此工艺方法不适宜规模化生产，
3胶带的粘接的稳定性会影响光缆蛇形的波浪均勻度，另外由于采用的在制作金属护套时， 将带有光缆的缓冲层平行带入，对电缆的结构构成不对称性，有可能会影响电缆本身的电气性能不均勻。
实用新型内容本实用新型的目的是解决上述现有技术中存在的缺陷，提供一种结构稳定，能防止光传输损失，抗弯曲能力强的超高压智能光电复合电缆。实现本实用新型目的的技术方案是一种超高压智能光电复合电缆，包括缆芯和覆盖于缆芯外围的外护层；还包括两根设置于缆芯和外护层之间的光缆；所述两根光缆对称设置，呈S型平行放置在沿缆芯的纵向方向。所述外护层包括半导电纵向阻水层；所述光缆设置于半导电纵向阻水层中间。所述外护层的半导电纵向阻水层包括4层间隙绕包的半导电阻水带；所述光缆设置于第2层和第三层半导电阻水带之间。所述光缆包括由内至外依次绕包的光纤、光纤包套、PBT光纤紧套、铠装层和加强套；所述铠装层为不锈钢螺旋套管。所述加强套采用不锈钢丝编织。所述外护层还包括依次绕包在半导电纵向阻水层外的金属护层和非金属护层；所述金属护层可以为多股铜丝绞合、铅套或者铝套。所述金属护层采用皱纹铝套。所述缆芯包括由内至外依次绕包的导体、导体半导电层、绝缘层和半导体绝缘屏蔽层。采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果(1)本实用新型的光缆沿着电力电缆长度方向S型放置，使得光缆配有3 4%的余长，电力电缆弯曲或扭曲时光纤不会挠曲，所以可以防止光传输损失，而且电缆运行过程中产生的热胀冷缩对光缆不产生附加的拉伸率，并且增设的光缆元件不会对电缆的缆芯造成有约束而损坏绝缘性能。在生产工艺上，在绕包半导电缓冲带的同时，采用同步带入光缆，光缆采用S型绞合方式平行呈波浪型堆砌在电缆的两侧，并马上绕包上阻水带固定，光缆绞合节距与阻水带的节局比为1 4 5，确保光缆的余长控制在3 4%，结构稳定，适合工业化生产。(2)本实用新型由于光缆通过阻水层被牢固地固定至电缆的核心，所以当电缆弯曲时，光缆有足够的余长不会严重弯曲，也不会向一侧倾斜，保证光缆测温位置，因此结构稳定，效果理想。(3)本实用新型的光纤放置于距离电缆导体更近的位置，可以避免电缆敷设环境的影响，能较高精度测量电缆导体温度。(4)为适应光缆蛇形放置在电缆保护层间，提高光缆的抗张强度，本实用新型在光纤外层包覆有不锈钢螺旋套管，不锈钢螺旋套管外采用不锈钢丝编织的加强套。同时为避免光缆在高电压场下产生悬浮电位，加强套外面不再选用保护套，加强套设置在半导电纵向阻水层，构成等电位效应。(5)这里指的护套是具有防止电缆缆芯热胀冷缩设置和具有阻水功能的半导电缓冲阻水带，及在此带上的金属护套和电缆护层，其金属护套可以是铅套或螺旋式皱纹铝套。(6)本实用新型的金属护层可以是有多股的铜丝构成，也可以是铅套或者铝套构成，当采用铝套时，为提高电缆的柔性，大部分采用皱纹铝套的结构形式。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为本实用新型的端面结构示意图。图2为本实用新型的光缆结构示意图。图3为本实用新型的纵向机构示意图。附图中的标号为缆芯1，导体11，导体半导电层12，绝缘层13，半导体绝缘屏蔽层14 ；外护层2，半导电纵向阻水层21，金属护层22，非金属护层23 ；光缆3，光纤31，光纤包套32，PBT光纤紧套33，铠装层34，加强套35。
具体实施方式
(实施例1)见图1、图2和图3，本实施例的一种超高压智能光电复合电缆，包括缆芯1、覆盖于缆芯1外围的外护层2和两根设置于缆芯1和外护层2之间的光缆3。缆芯1包括由内至外依次绕包的导体11、导体半导电层12、绝缘层13和半导体绝缘屏蔽层14。中心的导体11传输电流，在高压施加至该导体时，绝缘层13承载高压电场， 防止了介质击穿。导体半导电层12和半导体绝缘屏蔽层14都用于均化电压场强，起到防止高电场聚集的作用。外护层2包括由内至外依次绕包的半导电纵向阻水层21、金属护层22和非金属护层23。半导电纵向阻水层21包括4层间隙绕包的半导电阻水带。金属护层22可以为多股铜丝绞合、铅套或者铝套。金属护层22可以是有多股的铜丝构成，也可以是铅套或者铝套构成，当采用铝套时，为提高电缆的柔性，大部分采用皱纹铝套的结构形式。两根光缆3对称设置，呈S型平行放置在沿缆芯1的纵向方向。每根光缆3设置于半导电纵向阻水层21的第2层和第三层半导电阻水带之间。光缆3包括由内至外依次绕包的光纤31、光纤包套32、PBT光纤紧套33、铠装层34和加强套35 ；铠装层34为不锈钢螺旋套管。加强套35采用不锈钢丝编织。为提高光缆的抗张强度，在不锈钢螺旋套管外采用不锈钢丝编织的加强套。为避免光缆在高电压场下产生悬浮电位，加强套外面不在选用保护套，不锈钢套设置在半导电纵向阻水层，构成等电位效应。本实施例的电缆的生产工艺简单可行，具体步骤为第一步，在电缆缆芯1上预先间隙绕包两层半导电阻水带，间隙率不大于带宽的 20% ；第二步，在已绕包两层半导电阻水带层的缆芯1上，同步进行光缆平行S型绞合和间隙绕包另两层半导电阻水带；此步工艺的主要控制点是1、光缆引导器采用摆动式工作原理进行蛇形放置；2、光缆引导器摆动的频率与绕包带的频率成1 4 5，视控制余长要
5求而定；3、光缆引导器的工作位置要求紧靠在绕包带下，也就是说当光缆引导器在形成波浪型角度时，及时用包带加以固定；4、光缆引导器在引导光缆是要尽量平滑过渡，以免引起光缆受损。第三步，在完成放置光缆3的缆芯1外进行绕包外护层2的工序。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种超高压智能光电复合电缆，包括缆芯(1)和覆盖于缆芯(1)外围的外护层O)； 其特征在于还包括两根设置于缆芯⑴和外护层⑵之间的光缆⑶；所述两根光缆⑶ 对称设置，呈S型平行放置在沿缆芯(1)的纵向方向。
2.根据权利要求1所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述外护层(2) 包括半导电纵向阻水层；所述光缆(3)设置于半导电纵向阻水层中间。
3.根据权利要求2所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述外护层(2) 的半导电纵向阻水层包括4层间隙绕包的半导电阻水带；所述光缆(3)设置于第2层和第三层半导电阻水带之间。
4.根据权利要求1至3之一所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述光缆C3)包括由内至外依次绕包的光纤(31)、光纤包套(3 、PBT光纤紧套(33)、铠装层(34)和加强套(3 ；所述铠装层(34)为不锈钢螺旋套管。
5.根据权利要求4所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述加强套(35)采用不锈钢丝编织。
6.根据权利要求4所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述外护层(2) 还包括依次绕包在半导电纵向阻水层外的金属护层02)和非金属护层03)；所述金属护层0 可以为多股铜丝绞合、铅套或者铝套。
7.根据权利要求6所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述金属护层 (22)采用皱纹铝套。
8.根据权利要求4所述的一种超高压智能光电复合电缆，其特征在于所述缆芯(1) 包括由内至外依次绕包的导体(11)、导体半导电层(12)、绝缘层(13)和半导体绝缘屏蔽层 (14)。
专利摘要本实用新型公开了一种超高压智能光电复合电缆，包括缆芯和覆盖于缆芯外围的外护层；还包括两根设置于缆芯和外护层之间的光缆；所述两根光缆对称设置，呈S型平行放置在沿缆芯的纵向方向。本实用新型的光缆沿着电力电缆长度方向S型放置，使得光缆配有3～4％的余长，电力电缆弯曲或扭曲时光纤不会挠曲，所以可以防止光传输损失，而且电缆运行过程中产生的热胀冷缩对光缆不产生附加的拉伸率，并且增设的光缆元件不会对电缆的缆芯造成有约束而损坏绝缘性能。
文档编号H01B11/22GK202159530SQ201120265840
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者周锋, 张洁, 陈建忠 申请人:江苏新远东电缆有限公司, 远东复合技术有限公司, 远东电缆有限公司