專利名稱：具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有光纖傳感器并具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜。
背景技術(shù)：
海底電纜可能由于船錨或捕魚工具的鉤吊，以及漲潮時與海床巖石的摩擦而受到損害。因此檢測這類損傷的存在，并為海底電纜的維修確定損壞點是非常重要的。當(dāng)光纖 受到橫向壓力時，光纖的傳輸損耗增加，因此通過觀測傳輸損耗可以檢測海底電纜的機(jī)械 損傷。另一方面，眾所周知，用光纖作傳感器還可以測量電纜內(nèi)部溫度，可以發(fā)現(xiàn)電纜是否 過載或短路，以便及時報警切斷線路減少損失，同時光纖具有通信功能，因此，海底光纖復(fù) 合電纜作為當(dāng)前海島智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要線纜產(chǎn)品，其融合了通信和電力的功能，可有 效實現(xiàn)電信網(wǎng)、電力傳輸網(wǎng)、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等的多網(wǎng)融合，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，具有較好 的性價比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能檢測船錨損傷和鋼絲鎧裝磨損變形 或者電纜故障引起溫升變化的帶有光纖傳感器并具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜。 該海底光纖復(fù)合高壓電纜利用分布式光纖傳感器以測量電纜的溫度變化，同樣利用光纖的 彎曲形變可檢測電纜由于磨損、船錨鉤吊或其它外界原因造成的外部損傷，并能準(zhǔn)確定位。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在所述電纜纜 芯上的內(nèi)鎧裝層以及絞合在所述內(nèi)鎧裝層上的外鎧裝層，在所述外鎧裝層上擠塑有外護(hù) 套，其特征在于，在電纜纜芯空隙中設(shè)置有用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元。本發(fā)明在所述內(nèi)、外鎧裝層之間設(shè)置有墊層材料并分布有用以檢測電纜損傷的光 纖傳感器單元。所述電纜纜芯還包括三根線芯、二根填充繩單元，三根線芯、二根填充繩單元與用 以測量電纜溫度的光纖傳感器單元絞合后擠塑中護(hù)層。所述線芯由導(dǎo)體、包覆在導(dǎo)體外表面上的導(dǎo)體屏蔽層、包覆在導(dǎo)體屏蔽層外表面 上的XLPE絕緣層、包覆在XLPE絕緣層外表面上的絕緣屏蔽層、包覆在絕緣屏蔽層外表面上 的阻水包帶層、包覆在阻水包帶層外表面上的鉛護(hù)套層構(gòu)成。所述用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元包括兩根漸變形折射率光纖纖芯、PE襯 芯、PE護(hù)套、鉛護(hù)套、抗張元件，其中抗張元件位于PE襯芯的中心，兩根漸變形折射率光纖 纖芯以抗張元件為中心對稱分布在PE襯芯中，PE護(hù)套包覆在PE襯芯的外表面上，鉛護(hù)套 包覆在PE護(hù)套上。所述用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元由單模光纖、不銹鋼管、護(hù)套，在所述不 銹鋼管內(nèi)填充有阻水油膏，所述單模光纖設(shè)置在不銹鋼管內(nèi)，護(hù)套包覆在不銹鋼管上。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用光纖承受彎曲或橫向壓力時傳輸損耗增加 這一自然特性，可以檢測出電纜的損傷，并通過儀器準(zhǔn)確定位。用電纜纜芯中的光纖傳感器 測量電力電纜纜芯的溫度變化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1.集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線，可有效降低施工、網(wǎng)絡(luò)施工的費用。2.利用光纖承受彎曲或橫向壓力時傳輸損耗增加這一自然特性，可以在線監(jiān)測出 電纜的損傷情況，并通過儀器快速準(zhǔn)確定位，效率高，給電纜修復(fù)羸得時間，減少損失。3.用光纖作傳感器還可以測量電纜溫度，可以在線監(jiān)測電纜工作情況，遇到緊急 情況電纜過載或短路時，可及時報警以切斷線路減少損失。4、光單元與電力電纜互不干擾，在長期工作溫度下相互兼容，使用年限較長，具有 良好的推廣價值。


圖1為本發(fā)明具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜的徑向斷面示意圖。圖2為本發(fā)明用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元的徑向斷面示意圖。圖3為本發(fā)明用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元的徑向斷面示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實施方式。參見圖1，一種具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在電 纜纜芯上的內(nèi)鍍鋅鋼絲鎧裝層100以及絞合在內(nèi)鍍鋅鋼絲鎧裝層100上的外鍍鋅鋼絲鎧裝 層200，在外鍍鋅鋼絲鎧裝層200上擠塑有外護(hù)套300。在內(nèi)鍍鋅鋼絲鎧裝層200和外鍍鋅 鋼絲鎧裝層200之間設(shè)置有墊層材料300，在墊層材料300的空隙中分布有六根用以檢測電 纜損傷的光纖傳感器單元400。電纜纜芯包括三根線芯110、二根填充繩單元120、一根用以測量電纜溫度的光纖 傳感器單元130，三根線芯110、二根填充繩單元120與一根用以測量電纜溫度的光纖傳感 器單元130絞合在一起，絞合體上擠塑中護(hù)層140。線芯110由導(dǎo)體111、包覆在導(dǎo)體111外表面上的導(dǎo)體屏蔽層112、包覆在導(dǎo)體屏 蔽層112外表面上的XLPE絕緣層113、包覆在XLPE絕緣層113外表面上的絕緣屏蔽層114、 包覆在絕緣屏蔽層114外表面上的阻水包帶層115、包覆在阻水包帶層115外表面上的鉛護(hù) 套層116構(gòu)成。參見圖2，用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元130包括兩根漸變形折射率光纖 纖芯131、PE襯芯132、PE護(hù)套133、鉛護(hù)套134、抗張元件135，其中抗張元件135位于PE 襯芯132的中心，兩根漸變形折射率光纖纖芯131以抗張元件135為中心對稱分布在PE襯 芯132中，PE護(hù)套133包覆在PE襯芯132的外表面上，鉛護(hù)套134包覆在PE護(hù)套上。用 以測量電纜溫度的光纖傳感器單元130采用這樣的以防止水的浸入。參見圖3，用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元400由一根單模光纖410、不銹鋼
4管420、護(hù)套430，在不銹鋼管420內(nèi)填充有阻水油膏440，單模光纖410設(shè)置在不銹鋼管 420內(nèi)，護(hù)套430包覆在不銹鋼管420上。用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元400采用這 樣的復(fù)合結(jié)構(gòu)有防止機(jī)械損傷和水分的浸入作用。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在所述電纜纜芯 上的內(nèi)鎧裝層以及絞合在所述內(nèi)鎧裝層上的外鎧裝層，在所述外鎧裝層上擠塑有外護(hù)套， 其特征在于，在電纜纜芯空隙中設(shè)置有用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元。
2.如權(quán)利要求1所述的具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，其特征在于，在所述 內(nèi)、外鎧裝層之間設(shè)置有墊層材料并分布有用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元。
3.如權(quán)利要求1所述的具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，其特征在于，所述電 纜纜芯還包括三根線芯、二根填充繩單元，三根線芯、二根填充繩單元與用以測量電纜溫度 的光纖傳感器單元絞合后擠塑中護(hù)層。
4.如權(quán)利要求1所述的具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，其特征在于，所述線 芯由導(dǎo)體、包覆在導(dǎo)體外表面上的導(dǎo)體屏蔽層、包覆在導(dǎo)體屏蔽層外表面上的XLPE絕緣 層、包覆在XLPE絕緣層外表面上的絕緣屏蔽層、包覆在絕緣屏蔽層外表面上的阻水包帶 層、包覆在阻水包帶層外表面上的鉛護(hù)套層構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1至4任一項權(quán)利要求所述的具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜， 其特征在于，所述用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元包括兩根漸變形折射率光纖纖芯、 PE襯芯、PE護(hù)套、鉛護(hù)套、抗張元件，其中抗張元件位于PE襯芯的中心，兩根漸變形折射率 光纖纖芯以抗張元件為中心對稱分布在PE襯芯中，PE護(hù)套包覆在PE襯芯的外表面上，鉛 護(hù)套包覆在PE護(hù)套上。
6.如權(quán)利要求2至4任一項權(quán)利要求所述的具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜， 其特征在于，所述用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元由單模光纖、不銹鋼管、護(hù)套，在所 述不銹鋼管內(nèi)填充有阻水油膏，所述單模光纖設(shè)置在不銹鋼管內(nèi)，護(hù)套包覆在不銹鋼管上。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種具有檢測功能的海底光纖復(fù)合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在電纜纜芯上的內(nèi)鎧裝層以及絞合在內(nèi)鎧裝層上的外鎧裝層，在外鎧裝層上擠塑有外護(hù)套，其在電纜纜芯空隙中設(shè)置有用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元。在內(nèi)、外鎧裝層之間設(shè)置有墊層材料并分布有用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元。本發(fā)明利用光纖承受彎曲或橫向壓力時傳輸損耗增加這一自然特性，可以檢測出電纜的損傷，并通過儀器準(zhǔn)確定位。用電纜纜芯中的光纖傳感器測量電力電纜纜芯的溫度變化。
文檔編號H01B9/00GK102005259SQ20101057785
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者匡松文 申請人:衡陽恒飛電纜有限責(zé)任公司