一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆，该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成，在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水绳；在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水块；最后在分割式导体层外依次挤包聚乙烯绝缘层、纵向结构阻水层、金属铠装层以及无碱玻璃纤维带。本发明专利技术将导体阻水结构和外层的阻水结构相互结合，使得整个电缆中不管是分割导体还是整个导体层都被阻水层包裹保护，不会因为水分浸入造成导体的氧化、腐蚀，从而影响电缆的电性能，甚至发生异常断线事故。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆领域，具体是一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆。
技术介绍
伴随着中国经济的快速增长以及工业化、城镇化进程的进一步加快，对城市电网等基础设施的建设要求日益提高，发达地区城市与省会城市纷纷要求城市中心区域使用地下电力电缆传输电能。同时，电力是是国民经济发展的前提和基础，随着国民经济的快速发展，电力需求剧增，电网容量骤增，电机功率增加，电力设施朝着大容量（高电压、大电流、高频）传输方向发展。为了提高电缆的载流量，通常采用增大导体截面的办法。导体的直流电阻是考核电缆电性能的一个重要参数。但是对于交流传输的大截面电缆，由于集肤效应的存在，导体中的电流密度并不是均匀分布，而是沿电缆导体径向自表面到中心逐渐减小，导致导体中的载流量并不是随电缆导体截面的增大而成正比例增加，而是当导体直径增大到一定程度时，集肤效应严重，导致交流电力线路中导体产生损耗而发热的有效电阻即交流电阻会明显大于其直流电阻，外径越大，集肤效应就越明显，导致交流电阻增加的比例也就越大，单靠增大截面也就失去了其实用性和经济性。现有技术扇形股块分割导体的方式，在结构和压型模具设计时要充分考虑到成缆后的外观圆整及导体的电性能，就要保证扇形面的两个角、扇形的圆心角（顶角）越尖，则成缆后每两个扇形块结合处过渡越平整，无明显凹缝，外观圆整，中心无空隙。但角越尖加工难度越大，过于尖锐加工过程中会造成导体表面的不光滑，容易造成局部电场的集中，引起尖端放电。随着我国超高压和高压电力电缆敷设量的大量增加，电力电缆的运行安全和质量监控越来越重要，需要利用分布式光纤测量系统（DTS）进行温度、传输负荷实时监控，对超高压和高压电力电缆实现内置或外置特种测温光缆成为光纤复合高压电缆，即所谓的“智能电缆”。同时，电力公司已将“三网融合”纳入智能电网的试点建设，国家电网在全国力推电力光纤入户，要求实现电网末端电力和通信“一体化”的电力光纤到户的光电复合电缆。由于扇形股块分割导体的加工需要经过单线绞制、预扭、股块的集合绞合等，过程中均会产生较大的扭转力、拉伸力，特别是分割导体截面较大，产生的扭转力、拉伸力等也更大，在这种分割导体中内置光纤极易被扭断或者拉断，起不到温度、传输负荷实时监控的作用。现有技术中有在光纤外设置不锈钢管或其他金属管的结构，如中国专利CN201220468863.8公开了一种运行状态可检测电缆，光纤用于传输信号，不锈钢管包覆在光纤外，不锈钢管绞合在电缆导体中心。这种结构不锈钢管厚度越大、外径越大，需要的空间也越大，扇形股块的圆心角（顶角）也越大，加工难度增加，不锈钢管与扇形股块之间的间隙也越大；不锈钢管外径过小，其钢管的直径也必然会小，可以承受的扭转力、拉伸力也仍然较小，会被压瘪，压断光纤，或者扭断、拉断光纤；另外该专利所述的结构只适用于中心放置光纤的结构，也只是普通的中低压、小截面电缆，限制了在大截面扇形分割导体中的应用。同时，不锈钢管或其他金属管还会造成电场不均匀、增加线路损耗。水分的侵入往往是电力电缆遭到破坏、使用寿命受到影响的主要原因。水分浸入途径主要是从电缆的护层和电缆的端部侵入电缆的内部导体内，造成导体的氧化、腐蚀，从而影响电缆的电性能，甚至发生异常断线事故；水分渗入绝缘层，在强电场的作用下，绝缘层会产生“水树枝”，加速电缆的电老化，导致电缆击穿事故，降低电缆使用寿命。为了防止水分的侵入，要求电缆各结构之间紧密没有间隙。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种外观圆整、光纤不容易被拉断的，能够对温度、传输负荷实时监控、集肤效应低，载流量大、阻水性能好、耐腐蚀、耐氧化、使用寿命长的分割导体式阻水电力电缆。本专利技术所述的一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆，该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成，在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水绳；所述的扇形股块阻水层的扇形角间设有五根直拖有光纤单元的丝线束；在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水块；最后在分割式导体层外依次挤包聚乙烯绝缘层、纵向结构阻水层、金属铠装层以及无碱玻璃纤维带。进一步改进，所述的光纤单元为一根或多根。进一步改进，所述的光纤单元为多根时，光纤间设有丝线进行隔离。进一步改进，所述的丝线为阻水绳或阻水纱，保护了光纤不被水分的侵入遭到破坏。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所述的分割扇形导体股块扇形角间设有光纤单元，可以对电力电缆进行温度、传输负荷实时监控，能够用于“三网融合”、“智能电缆”超高压和高压电力电缆中作大截面导体；丝线束包围直拖的光纤单元，光纤不会被拉断，丝线束对光纤单元也进行了有效保护，在加工、敷设时不会被挤压，特别是当电缆运行时，势必要发热和膨胀，可以保证有空间容纳光纤，弹性材质又对膨胀的内部提供了缓冲的空间，保证了光纤不会被损伤，能够正常运行。使用阻水绳或阻水纱，遇到水分的进入时，可以迅速地膨胀，吸收水分，起到阻水的作用。分割扇形导体股块形角设有丝线束，加工过程中，扇形股块的扇形角不需要加工的很尖，即可将扇形面之间填充圆整，减少了扇形股块的加工难度。光纤外没有不锈钢管，电场均匀，不会增加线路损耗。2、本专利技术最主要改进在于在股块导体内外以及集合的空隙处均设有阻水结构，在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水纱，所有的阻水结构和外层的阻水结构相互结合，使得整个电缆中不管是分割导体还是整个导体层都被阻水层包裹保护，使得导体具有很强的阻水功能，雨水无法进入导体内，不会因为水分浸入造成导体的氧化、腐蚀，从而影响电缆的电性能，甚至发生异常断线事故，使得电缆的使用寿命大大提高。3、将在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水纱改成填充阻水块，不仅起到阻水的效果，还能起到更好固定光纤的效果，不易移动，也不易折弯，起到加强作用。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术的丝线束内光纤单元为多根时的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示的一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆，该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块1外设有的扇形股块阻水层2集合而成，在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水绳3；所述的扇形股块阻水层的扇形角间设有五根直拖有光纤单元9的丝线束10；在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水块4；最后在分割式导体层外依次挤包聚乙烯绝缘层5、纵向结构阻水层6、金属铠装层7以及无碱玻璃纤维带8。如图2所示，所述的丝线束10内的光纤单元9为2根，光纤单元之间的空隙通过丝线11填充，该丝线为阻水绳或阻水纱。本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆，其特征在于：该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成，在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水绳；所述的扇形股块阻水层的扇形角间设有五根直拖有光纤单元的丝线束；在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水块；最后在分割式导体层外依次挤包聚乙烯绝缘层、纵向结构阻水层、金属铠装层以及无碱玻璃纤维带。

【技术特征摘要】
1.一种内置光纤的分割导体式阻水电力电缆，其特征在于：该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成，在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水绳；所述的扇形股块阻水层的扇形角间设有五根直拖有光纤单元的丝线束；在扇形股块阻水层、阻水带以及丝线束之间的空隙处填充阻水块；最后在分割式导体层外依次挤包聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：马壮，高红阳，孟凡奇，王琴，高天磊，杨粉祥，
申请(专利权)人：无锡江南电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32