鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜，包括纜芯和從內(nèi)到外依次包覆在所述的纜芯外的包帶層、內(nèi)襯層、鎧裝層和外護(hù)層；所述的纜芯包括一根圓形鋁合金電單元、三根扇環(huán)形鋁合金電單元、一根光單元和扇環(huán)形的填充單元；所述光單元中的至少一根光纖為刻寫(xiě)有測(cè)溫光柵的光柵光纖。本實(shí)用新型的有益效果是：節(jié)省了相對(duì)更稀缺的銅資源，縮小了成品的外徑，而且減少了填充物的填充量；不光能夠通信，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜溫度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電纜，尤其涉及一種鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前低壓電力電纜與光單元相復(fù)合的電纜，其電纜纜芯中的電單元都為圓形結(jié)構(gòu)，工藝控制和操作較為簡(jiǎn)單，但大截面的電單元之間的間隙很大，而為了保證成品電纜的外觀圓整，在電單元之間的間隙中需要填充大量的填充材料，這使得纜芯的外徑很大，導(dǎo)致鋼帶等輔助材料和外護(hù)層材料用量的相應(yīng)增加，即增加了成本，也給包裝、運(yùn)輸?shù)葞?lái)不便。
[0003]并且目前的電纜，多采用銅作為導(dǎo)體。而銅的儲(chǔ)量有限，價(jià)格很高，我國(guó)是一個(gè)鋁礦資源豐富的國(guó)家，據(jù)有關(guān)方面公布，鋁礦儲(chǔ)量為30億噸，占世界總量的12%。
[0004]此外，現(xiàn)有光電復(fù)合電纜，具有光纖通信功能和電力傳輸功能，可以實(shí)現(xiàn)各種控制信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(fù)合電纜在運(yùn)行中溫升情況無(wú)法監(jiān)測(cè)，容易發(fā)生因電力導(dǎo)線負(fù)載增加引起升溫導(dǎo)致整個(gè)電纜損壞的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜，克服上述缺陷。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜，其特征在于，包括纜芯和從內(nèi)到外依次包覆在所述的纜芯外的包帶層、內(nèi)襯層、鎧裝層和外護(hù)層；所述的纜芯包括一根圓形鋁合金電單元、三根扇環(huán)形鋁合金電單元、一根光單元和扇環(huán)形的填充單元；三根扇環(huán)形鋁合金電單元和填充單元依次緊貼圍成一個(gè)圓環(huán)，且扇環(huán)形鋁合金電單元和填充單元的內(nèi)側(cè)面與圓形鋁合金電單元緊貼；所述的光單元設(shè)置在所述的填充單元中，所述圓形鋁合金電單元、扇環(huán)形鋁合金電單元、光單元和填充單元全部絞合形成纜芯；所述的電單元包括導(dǎo)體和絕緣層；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(qiáng)層和護(hù)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(qiáng)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(qiáng)層與所述的護(hù)套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫(xiě)有測(cè)溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預(yù)定的距離形成一個(gè)光柵測(cè)溫點(diǎn)，預(yù)定的距離為300-500米。
[0008]所述的非金屬加強(qiáng)層的材料為高強(qiáng)度纖維紗。
[0009]所述的填充單元的材料為聚烯烴。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]采用了鋁代替銅，極大地節(jié)省了相對(duì)更稀缺的銅資源。由于將纜芯中三根電單元和填充單元加工成扇環(huán)形，并緊貼在圓形鋁合金電單元上，使整根纜芯的結(jié)構(gòu)緊湊，縮小了成品的外徑，而且減少了填充物的填充量，也減少了鋼帶等輔助材料和外護(hù)層材料的用量，降低了成本；此外，光單元中采用高強(qiáng)度纖維紗做非金屬加強(qiáng)層的材料，提高了光單元的機(jī)械性能，也延長(zhǎng)了電纜的使用壽命。
[0012]實(shí)際生產(chǎn)中如使用本實(shí)用新型的電纜，既可以正常輸送電能，又能進(jìn)行通訊，還能自身進(jìn)行溫度測(cè)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?yàn)镺PGW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(dǎo)線測(cè)溫設(shè)備，節(jié)省巨大的成本。在將本實(shí)用新型的電纜作為傳輸電力的線路時(shí)，工作人員可以根據(jù)所述導(dǎo)線測(cè)量到線路溫度來(lái)直接確定線路的實(shí)際承載狀況。
[0013]本實(shí)用新型對(duì)加強(qiáng)導(dǎo)線在線監(jiān)測(cè)、掌握溫度變化、提高導(dǎo)線傳輸容量、降低線損、提高電網(wǎng)運(yùn)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(jì)效益和社會(huì)效益，尤其在當(dāng)下國(guó)家全力建設(shè)環(huán)保型、經(jīng)濟(jì)型社會(huì)的主潮流中更加顯示出強(qiáng)大的現(xiàn)實(shí)意義。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖I為本實(shí)用新型的橫截面示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型中光單元的橫截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖所示，一種鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜，包括纜芯和從內(nèi)到外依次包覆在所述的纜芯外的包帶層4、內(nèi)襯層3、鎧裝層2和外護(hù)層I ;所述的纜芯包括一根圓形鋁合金電單元6、三根扇環(huán)形鋁合金電單元7、一根光單元5和扇環(huán)形的填充單元8 ;三根扇環(huán)形鋁合金電單元7和填充單元8依次緊貼圍成一個(gè)圓環(huán)，且扇環(huán)形鋁合金電單元7和填充單元8的內(nèi)側(cè)面與圓形鋁合金電單元6緊貼；所述的光單元5設(shè)置在所述的填充單元8中，所述圓形鋁合金電單元6、扇環(huán)形鋁合金電單元7、光單元5和填充單元8全部絞合形成纜芯；所述的電單元包括導(dǎo)體和絕緣層。
[0017]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(qiáng)層53和護(hù)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(qiáng)層53內(nèi)設(shè)置有多根均勻分布的阻水紗56，非金屬加強(qiáng)層53與護(hù)套54之間嵌有撕裂繩57 ;至少一根光纖為刻寫(xiě)有測(cè)溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預(yù)定的距離形成一個(gè)光柵測(cè)溫點(diǎn)，預(yù)定的距離為300-500米。
[0018]非金屬加強(qiáng)層53的材料為高強(qiáng)度纖維紗，填充單元8的材料為聚烯烴。
[0019]本實(shí)用新型采用直接在光纖上制作刻錄光柵的方法進(jìn)行測(cè)溫導(dǎo)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(guò)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(gè)窄帶的反射鏡面，對(duì)特定波長(zhǎng)的光形成反射。當(dāng)光纖的溫度發(fā)生變化時(shí)，光柵的周?chē)鷷?huì)隨著光纖的熱脹冷縮發(fā)生變化，該變化會(huì)改變反射波長(zhǎng)，通過(guò)測(cè)量反射光的波長(zhǎng)變化，便可測(cè)量出光柵所處位置的光纖感應(yīng)溫度。同樣，通過(guò)測(cè)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(cè)溫的原理。
[0020]直接刻光柵的方式不產(chǎn)生附加損耗，不會(huì)影響測(cè)量距離，這種制作方式要好于熔接的制作方式。通過(guò)光纖刻錄成的光柵光纖測(cè)溫方式由于是特制有針對(duì)性的光纖，反射信號(hào)強(qiáng)，因此對(duì)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(cè)溫方式，且設(shè)備的穩(wěn)定性好。同時(shí)帶來(lái)的好處是測(cè)量距離遠(yuǎn)，測(cè)量距離可以在IOOkm以上，測(cè)量精度在±2°C以?xún)?nèi)。
[0021]這些光纖中的至少一根光纖上進(jìn)行刻寫(xiě)光柵，在設(shè)定的位置進(jìn)行刻寫(xiě)光柵，通過(guò)發(fā)射光信號(hào)測(cè)量不同位置光柵的感應(yīng)溫度。這就是實(shí)現(xiàn)了利用光柵光纖測(cè)溫。本實(shí)用新型不需要測(cè)量整條線路的連續(xù)溫度分布，可以選用每300?500米一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，或在弧垂最低點(diǎn)加大分布光柵點(diǎn)，選用光柵光纖的測(cè)溫方式監(jiān)控線路溫度變化，可隨時(shí)通過(guò)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(cè)溫點(diǎn)的間隔距離。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)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(jìn)行刻寫(xiě)光柵。在這8根光纖中的每根上都刻錄15個(gè)光柵，即每根上共15個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。在該實(shí)施例中，使用24根光纖中的16根光纖進(jìn)行通訊，利用24根光纖中的8根刻錄有光柵的光纖進(jìn)行測(cè)溫。實(shí)踐證明，該方法能夠達(dá)到較好的效果。
[0023]實(shí)際生產(chǎn)中如使用本實(shí)用新型的電纜，既可以正常輸送電能，又能進(jìn)行通訊，還能自身進(jìn)行溫度測(cè)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?yàn)镺PGW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(dǎo)線測(cè)溫設(shè)備，節(jié)省巨大的成本。在將本實(shí)用新型的電纜作為傳輸電力的線路時(shí)，工作人員可以根據(jù)測(cè)量到的線路溫度來(lái)直接確定線路的實(shí)際承載狀況。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋁合金自測(cè)溫光電復(fù)合電纜，其特征在于，包括纜芯和從內(nèi)到外依次包覆在所述的纜芯外的包帶層、內(nèi)襯層、鎧裝層和外護(hù)層；所述的纜芯包括一根圓形鋁合金電單元、三根扇環(huán)形鋁合金電單元、一根光單元和扇環(huán)形的填充單元；三根扇環(huán)形鋁合金電單元和填充單元依次緊貼圍成一個(gè)圓環(huán)，且扇環(huán)形鋁合金電單元和填充單元的內(nèi)側(cè)面與圓形鋁合金電單元緊貼；所述的光單元設(shè)置在所述的填充單元中，所述圓形鋁合金電單元、扇環(huán)形鋁合金電單元、光單元和填充單元全部絞合形成纜芯；所述的電單元包括導(dǎo)體和絕緣層；所述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(qiáng)層和護(hù)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(qiáng)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(qiáng)層與所述的護(hù)套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫(xiě)有測(cè)溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預(yù)定的距離形成一個(gè)光柵測(cè)溫點(diǎn)，預(yù)定的距離為300-500米。
【文檔編號(hào)】H01B9/00GK203536068SQ201320644736
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)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(qiáng)啟, 王永祥, 孟哲, 姜新斌, 劉平, 歐陽(yáng)斌, 祝炳臣, 高順林, 李習(xí)偉 申請(qǐng)人:河南中錄電纜有限公司