自測溫鋁合金導體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鋁合金導體復合電纜，包括由鋁合金導體以及鋁合金導體外擠包的絕緣層構成的線芯，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)襯層外繞包連鎖鎧裝層，在鎧裝層外擠包外護套層；在所述線芯之間的空隙中設置有一根光單元，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，并解決電工純鋁導體易氧化、抗蠕變性能差等問題；不僅能夠通信，還能實時監(jiān)測電纜溫度。
【專利說明】 自測溫鋁合金導體復合電纜
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電纜領域，具體是一種采用新型鋁合金材料和結構的電纜。
【背景技術】
[0002]我國在上世紀50?70年代，銅作為戰(zhàn)略資源，電氣應用方面的國策就是“以鋁代銅”，銅質(zhì)線纜不可能在民用建筑中使用，所使用的電纜導體大多為電工純鋁導體；到80年代中期，鋁導體線纜在使用中的問題暴露出來，尤其是鋁導線接頭氧化引起很多起火災等，而當時銅、鋁價格差別不大，加之銅導體在電氣、機械、耐久等性能方面的優(yōu)越性，在應用上逐漸變成以銅為主；到了 90以后年代，多項國家標準、規(guī)范也要求在民用建筑中采用銅線纜，鋁導體基本就沒有采用了。但最近幾年，特別是從2005年開始，國際市場的銅金屬價格上升幅度很大。從2005年開始，銅從2000美元/噸上漲到9000美元/噸，2008年的經(jīng)濟危機，又使銅價從9000美元/噸跌回到3000美元/噸，然而2009年，銅價又從3000美元/噸上漲到8000美元/噸，至2010年12月底，國際銅價再創(chuàng)歷史新高，每噸銅價超過9500美元。隨著近年來國家通貨膨脹的壓力驟增，銅價還有著強烈的上漲趨勢，而銅材料在銅電纜中所占的成本達到70%以上，使銅電纜的價格也在應聲而漲，從而導致用戶投入成本大幅增加。面對不斷攀升的銅價，以及未來不可預見的價格趨勢，許多客戶開始選擇便宜的鋁電纜。由于鋁在自然界的含量非常高，目前鋁材料的價格相當于銅的三分之一左右。不僅在原材料供應方面存在優(yōu)勢，在制造方面，一根同樣長度的電纜，所需的鋁的重要比銅也較輕，一般會輕30-50%，因此，在整個運輸和安裝過程中，也為客戶帶來了節(jié)能環(huán)保的效應。以目前市場情況看，以“鋁”代銅又成為必然的選擇。由于現(xiàn)有的電工純鋁電纜易產(chǎn)生氧化、腐蝕，從而引起接頭起火等問題，需研究應用一種新型鋁導體以解決此類問題，提高鋁電纜的可靠性。
[0003]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)絡信號以及電力的傳輸，適應電信網(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】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種具有成本優(yōu)勢，同時制造時節(jié)能環(huán)保的新型自測溫鋁合金導體復合電纜。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種自測溫鋁合金導體復合電纜，其特征在于，包括由鋁合金導體以及鋁合金導體外擠包的絕緣層構成的線芯，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)襯層外繞包連鎖鎧裝層，在鎧裝層外擠包外護套層；在所述線芯之間的空隙中設置有一根光單元，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。
[0007]進一步地，所述導體為鋁合金導體，導體電阻率可達到到國際退火銅標準（IACS)的62%，具備抗蠕變性能優(yōu)良、防腐性能及柔韌性好等優(yōu)點。所述絕緣層為交聯(lián)聚乙烯材料。所述內(nèi)襯層為繞包無紡布帶或高阻燃玻璃纖維帶材料。所述鎧裝層為鋁合金帶或鋼帶連鎖鎧裝繞包。所述外護套層為擠包無鹵低煙環(huán)保聚烯烴材料。
[0008]本實用新型的有益效果是：本實用新型所述的自測溫鋁合金導體復合電纜結構簡單，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，其使用鋁合金連鎖鎧裝具有極好的柔韌性、優(yōu)良的耐磨性和耐候性，并具備較強的防火性能，可大大提高電纜的耐用性和使用壽命，可在惡劣的環(huán)境條件下及特殊使用場合下使用，產(chǎn)品不含毒性元素，在燃燒時產(chǎn)生的煙霧少，具備優(yōu)良的環(huán)保性倉泛。
[0009]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。
[0010]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】
[0011]圖I為本實用新型的橫截面示意圖；
[0012]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】
[0013]如圖I所示，所述的自測溫鋁合金導體復合電纜，在鋁合金導體I上擠包交聯(lián)聚乙烯絕緣層2構成的單芯絕緣線芯，然后由四根絕緣線芯進行絞合成纜組成纜芯，在纜芯外繞包玻璃纖維帶內(nèi)襯層3，在內(nèi)襯層3上繞包連鎖鎧裝層4，然后在鎧裝層4上擠包無鹵低煙環(huán)保聚烯烴外護套層6。
[0014]在所述線芯之間的空隙中設置有一根光單兀5,所述的光單兀5包括多根光纖51和從內(nèi)到外依次設置的松套管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。
[0015]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。
[0016]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)。
[0017]這些光纖中的至少一根光纖上進行刻寫光柵，在設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。
[0018]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。
[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。
【權利要求】
1. 一種自測溫鋁合金導體復合電纜，其特征在于，包括由鋁合金導體以及鋁合金導體外擠包的絕緣層構成的線芯，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)襯層外繞包連鎖鎧裝層，在鎧裝層外擠包外護套層；在所述線芯之間的空隙中設置有一根光單元，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】H01B7/282GK203536028SQ201320644735
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月19日 優(yōu)先權日: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, 周漢卿, 李習偉 申請人:河南中錄電纜有限公司