自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜，由抗蠕變鋁合金導體以及鋁合金導體外擠包的絕緣層構(gòu)成的線芯，由兩股以上線芯絞合成纜芯，在纜芯外繞包內(nèi)襯層，在內(nèi)襯層外繞包鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層，在鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層外擠包外護套層；還包括一根光單元，所述的光單元包括多根光纖，至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖。本實用新型的有益效果是：較好的代替銅導體電纜，不僅能夠通信，還能實時監(jiān)測電纜溫度。
【專利說明】 自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及OPLC光纖復合低壓電纜制作【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]通常設(shè)計制造OPLC光纖復合低壓電纜的結(jié)構(gòu)有非鎧裝型和鎧裝型兩類。其導體多采用電工銅、絕緣多采用PVC或XLPE、其鎧裝層多采用鋼帶、外護套多采用PVC。
[0003]第一類非鎧裝型OPLC光纖復合低壓復合電纜，導體采用電工銅，其密度為8. 89g/cm3，雖然銅有良好的電氣性能和機械性能，但由于銅的密度大、資源匱乏，其價格居高不下,導致電纜本身成本過高，同時也是電纜敷設(shè)工程成本過大。
[0004]第二類鎧裝型OPLC光纖復合低壓復合電纜，其鎧裝材料多選用雙層鋼帶，在一定程度上起到了抗機械損傷的作用。彌補了第一類抗機械損傷差的缺點，但由于鎧裝材料采用鋼帶，其密度為7. 8 g/cm3,電纜整體重量增加，不僅增加了產(chǎn)品成本，同時也增加了施工成本。
[0005]此外，現(xiàn)在出現(xiàn)了光電復合電纜，具有光纖通信功能和電力傳輸功能，可以實現(xiàn)各種控制信號、網(wǎng)絡(luò)信號以及電力的傳輸，適應(yīng)電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電力網(wǎng)多網(wǎng)融合的使用需要。但是，這種光電復合電纜在運行中溫升情況無法監(jiān)測，容易發(fā)生因電力導線負載增加引起升溫導致整個電纜損壞的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是研制一種使用資源豐富、價格較低的抗蠕變鋁合金導體，大幅度降低電纜制造成本、大幅度減輕電纜重量、大幅度提高電纜抗機械損傷性能，應(yīng)用于建設(shè)智能電網(wǎng)及多網(wǎng)融合領(lǐng)域的能夠自測溫的自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008]一種自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜，其特征在于，由抗蠕變鋁合金導體以及鋁合金導體外擠包的絕緣層構(gòu)成的線芯，由兩股以上線芯絞合成纜芯，在纜芯外繞包內(nèi)襯層，在內(nèi)襯層外繞包鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層，在鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層外擠包外護套層；在所述纜芯和所述內(nèi)襯層之間設(shè)置填充物，在所述填充物中設(shè)置一根光單元，所述的光單元包括多根光纖和從內(nèi)到外依次設(shè)置的松套管、非金屬加強層和護套，所述的松套管套在所述的光纖外，所述的松套管內(nèi)填充滿干式阻水物，所述的非金屬加強層內(nèi)設(shè)置有多根均勻分布的阻水紗，所述的非金屬加強層與所述的護套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米。
[0009]所述導體采用抗蠕變鋁合金材料作為電纜導體，其性能符合美國標準B800-5中8030要求，具體指標如下：
[0010]I)機械性能[0011]抗拉強度（MPa) :0狀態(tài)59-111，HlX或H2X狀態(tài)103-152，延伸率≥10%
[0012]2)導電性能
[0013]20°C 電阻率（Ω ·πιπι2/πι):平均值≤ 0.028264，個別點≤ 0.028450，
[0014]%IACS :平均值≥61. O，個別點≥60. 6
[0015]所述鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝，其鋁合金帶材的組份重量百分比為：Si O. 25，F(xiàn)e O. 4，Cu O. I,Mn O. l,Mg 2. 2 ~2. 8,Gr O. 15 ~O. 35,Zn O. 1，其它元素單個(0.03，其它元素總和(O. 15，Al為余數(shù)。
[0016]目前我國建筑行業(yè)使用的電纜大多為傳統(tǒng)電纜。作為國內(nèi)傳統(tǒng)的銅芯鎧裝電纜，基本采用的是銅做導體鋼帶繞包鎧裝，不僅成本很高，抵御外界意外的破壞能力也相對較差，即容易擊穿，安全級別低；較大的自重又使得安裝成本加大。
[0017]為了避免普通鎧裝層的缺點本實用新型采用了 5000系列鋁合金帶聯(lián)鎖式鎧裝，減小電纜彎曲半徑，大幅度提高電纜抗機械損傷能力，降低施工成本等。
[0018]本實用新型的有益效果是：本實用新型所述的鋁合金導體電纜結(jié)構(gòu)簡單，選材優(yōu)良、科學，產(chǎn)品性能優(yōu)良，可較好的代替銅導體電纜，并解決電工純鋁導體易氧化、抗蠕變性能差等問題。大幅度降低電纜制造成本、大幅度減輕電纜重量、大幅度提高電纜抗機械損傷性能，可廣泛應(yīng)用于建設(shè)智能電網(wǎng)及多網(wǎng)融合領(lǐng)域。
[0019]實際生產(chǎn)中如使用本實用新型的電纜，既可以正常輸送電能，又能進行通訊，還能自身進行溫度測量。這樣就節(jié)省了為了電力通訊而增加的ADSL、OPGW等設(shè)備，也能減少因為OPGW引起的雷擊等事故威脅。另外還能節(jié)省目前工作中采取的使用很高成本的GPS導線測溫設(shè)備，節(jié)省巨大的成本。在將本實用新型的電纜作為傳輸電力的線路時，工作人員可以根據(jù)所述導線測量到線路溫度來直接確定線路的實際承載狀況。
[0020]本實用新型對加強導線在線監(jiān)測、掌握溫度變化、提高導線傳輸容量、降低線損、提高電網(wǎng)運行安全、增加通信備份、解決全方位通信方案等等方面都顯示出具大的經(jīng)濟效益和社會效益，尤其在當下國家全力建設(shè)環(huán)保型、經(jīng)濟型社會的主潮流中更加顯示出強大的現(xiàn)實意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖I為本實用新型的橫截面示意圖；
[0022]圖2為本實用新型中光單元的橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0023]一種自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜，由抗蠕變鋁合金導體7以及鋁合金導體7外擠包的絕緣層4構(gòu)成的線芯，由四股線芯絞合成纜芯，在纜芯外繞包內(nèi)襯層3，在內(nèi)襯層3外繞包鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層2，在鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層2外擠包外護套層I。
[0024]在所述纜芯和所述內(nèi)襯層3之間設(shè)置填充物8，在所述填充物8中設(shè)置一根光單元5，所述的光單元5包括多根光纖51和從內(nèi)到外依次設(shè)置的松套管52、非金屬加強層53和護套54，松套管52套在光纖51外，松套管52內(nèi)填充滿干式阻水物55，非金屬加強層53內(nèi)設(shè)置有多根均勻分布的阻水紗56，非金屬加強層53與護套54之間嵌有撕裂繩57 ;至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米。
[0025]本實用新型采用直接在光纖上制作刻錄光柵的方法進行測溫導體制造。用光纖刻錄成的光柵光纖是利用光纖材料的光敏性，通過特殊的加工方式，使纖芯內(nèi)形成空間相位光柵，局部形成一個窄帶的反射鏡面，對特定波長的光形成反射。當光纖的溫度發(fā)生變化時，光柵的周圍會隨著光纖的熱脹冷縮發(fā)生變化，該變化會改變反射波長，通過測量反射光的波長變化，便可測量出光柵所處位置的光纖感應(yīng)溫度。同樣，通過測量反射光的延遲，可得知光柵的位置。這就是利用光柵光纖測溫的原理。
[0026]直接刻光柵的方式不產(chǎn)生附加損耗，不會影響測量距離，這種制作方式要好于熔接的制作方式。通過光纖刻錄成的光柵光纖測溫方式由于是特制有針對性的光纖，反射信號強，因此對設(shè)備的發(fā)射功率和接收靈敏度要求都低于拉曼反射測溫方式，且設(shè)備的穩(wěn)定性好。同時帶來的好處是測量距離遠，測量距離可以在IOOkm以上，測量精度在±2°C以內(nèi)。
[0027]這些光纖中的至少一根光纖上進行刻寫光柵，在設(shè)定的位置進行刻寫光柵，通過發(fā)射光信號測量不同位置光柵的感應(yīng)溫度。這就是實現(xiàn)了利用光柵光纖測溫。本實用新型不需要測量整條線路的連續(xù)溫度分布，可以選用每300?500米一個測量點，或在弧垂最低點加大分布光柵點，選用光柵光纖的測溫方式監(jiān)控線路溫度變化，可隨時通過掌握的溫度調(diào)整輸傳容量。優(yōu)選地，可選擇300米、400米、500米作為相鄰測溫點的間隔距離。
[0028]根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，光單元內(nèi)部穿有24根光纖，在這24根光纖中的8根光纖上進行刻寫光柵。在這8根光纖中的每根上都刻錄15個光柵，即每根上共15個測溫點。在該實施例中，使用24根光纖中的16根光纖進行通訊，利用24根光纖中的8根刻錄有光柵的光纖進行測溫。實踐證明，該方法能夠達到較好的效果。
[0029]實際生產(chǎn)中如使用本實用新型的電纜，既可以正常輸送電能，又能進行通訊，還能自身進行溫度測量。這樣就節(jié)省了為了電力通訊而增加的ADSL、OPGW等設(shè)備，也能減少因為OPGW引起的雷擊等事故威脅。另外還能節(jié)省目前工作中采取的使用很高成本的GPS導線測溫設(shè)備，節(jié)省巨大的成本。在將本實用新型的電纜作為傳輸電力的線路時，工作人員可以根據(jù)測量到的線路溫度來直接確定線路的實際承載狀況。
【權(quán)利要求】
1. 一種自測溫抗蠕變鋁合金導體光電復合電纜，其特征在于，由抗蠕變鋁合金導體以及鋁合金導體外擠包的絕緣層構(gòu)成的線芯，由兩股以上線芯絞合成纜芯，在纜芯外繞包內(nèi)襯層，在內(nèi)襯層外繞包鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層，在鋁合金帶材聯(lián)鎖鎧裝層外擠包外護套層；在所述纜芯和所述內(nèi)襯層之間設(shè)置填充物，在所述填充物中設(shè)置一根光單元，所述的光單元包括多根光纖和從內(nèi)到外依次設(shè)置的松套管、非金屬加強層和護套，所述的松套管套在所述的光纖外，所述的松套管內(nèi)填充滿干式阻水物，所述的非金屬加強層內(nèi)設(shè)置有多根均勻分布的阻水紗，所述的非金屬加強層與所述的護套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米。
【文檔編號】H01B1/02GK203536063SQ201320644726
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月19日
【發(fā)明者】韋強啟, 王永祥, 孟哲, 姜新斌, 劉平, 歐陽斌, 李習偉 申請人:河南中錄電纜有限公司