一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及光纤复合输电导线技术领域，且公开了一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺，采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，采用碳纤维复合材料多股绞方式，其结构包括塑料/不锈钢管光单元、高模量碳纤维复合芯棒、碳纤维/光纤复合芯棒、耐候性硅橡胶填充层、铜/铝绞线、外绝缘层组成。该多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺，通过采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，为大容量光纤提供结构空间，采用碳纤维复合材料多股绞方式，使电缆结构具有更高拉伸强度和模量、较强耐腐蚀性和耐热稳定性、较强应力分散性，大大降低了输电线路短路电流过热、雷击断股等风险。雷击断股等风险。雷击断股等风险。

【技术实现步骤摘要】
一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺
[0001]

[0002]本专利技术涉及光纤复合输电导线
，具体为一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺。

技术介绍

[0003]光纤复合架空导线做为一种新型输电导线，在电网运行调度、电网自动化控制功能、电网安全和检修等方面提供服务媒介，实现光纤通信和电能传输相融合，利用现有输电线路走廊的资源，减少额外的通信线路增加负担解决了中低压电力电缆通信问题，实现电网的现代化运营。5G时代的到来，城乡一体化电网改造过程中，电力通信电缆的容量需求进一步增加，传统多芯的光纤复合架空导线，其通信容量已经不能满足电网发展对通信的新要求。随着智能电网电力调度的自动化程度不断提高，应用于电网运行自动化控制有效地提高了电力企业的效率和供应的可靠性，要想进一步提高智能电网自动化水平，还要完善光纤传输通信的硬件提升。传统钢芯光纤复合架空相线产品耐腐蚀性、耐热性较差，在传输过程中，常常会出现输电线路耐热性较差、容易雷击等问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺，采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，为大容量光纤提供结构空间，采用碳纤维复合材料多股绞方式，使电缆结构具有更高拉伸强度和模量、较强耐腐蚀性和耐热稳定性、较强应力分散性，大大降低了输电线路短路电流过热、雷击断股等风险。
[0005]为实现上述的一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，采用碳纤维复合材料多股绞方式，其结构包括塑料/不锈钢管光单元、高模量碳纤维复合芯棒、碳纤维/光纤复合芯棒、耐候性硅橡胶填充层、铜/铝绞线、外绝缘层组成。
[0006]优选的，所述多股绞合型碳纤维光纤复合电缆一种结构为多股绞合型碳纤维芯棒，包裹内部塑料/不锈钢管光单元，绞合间隙为耐候性硅橡胶材料，耐温等级为100℃以上，表面涂附防紫外线漆，绞合碳纤维复合芯棒外层为层绞式导体层，导体单丝为梯形或圆形，导体层为一层及以上。
[0007]优选的，所述多股绞合型碳纤维光纤复合电缆另一种结构为多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒，碳纤维复合芯棒为碳纤维、玻璃纤维混合材料与热固性树脂体系交联反应，中心复合管光单元，结构由7根含管光单元的碳纤维光纤复合芯棒组成，7根碳纤维光纤复合芯棒间隙及外层涂敷耐温等级为100℃以上的耐候性硅橡胶材料，最外层为防紫外线涂漆，多股绞芯棒外层为铝/铜型线或铝/铜圆线导体层，导体层为一层及以上。
[0008]优选的，所述多股绞合型碳纤维芯棒外层涂附耐候性硅橡胶，用于改善芯棒表面
粘接性能，减小因芯棒表面光滑容易散股的问题。
[0009]优选的，所述多股绞合型碳纤维芯棒外层涂附耐候性硅橡胶，在电缆运行温度高于100℃时，粘接面依然牢靠，耐候性特点，用于保障多股芯棒长期稳定运行。
[0010]优选的，所述多股绞合型碳纤维芯棒外层防紫外线涂漆，用于减轻多股绞合芯棒收紫外线侵蚀，为芯棒长期安全运行提供保障。
[0011]优选的，所述碳纤维材料具有耐腐蚀性、较强耐热性，用于避免电缆产品出线、耐腐蚀性差、耐热性差的问题。
[0012]进一步地，多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空导线的制作工艺是将管光单元和碳纤维、玻璃纤维、树脂等材料，采用加热拉挤交联的工艺，制成碳纤维/玻璃纤维光纤复合芯棒，将七根碳纤维/玻璃纤维光纤复合芯棒通过成缆工艺进行退扭绞合，绞合后外层涂覆耐候性硅橡胶及喷涂防紫外线漆，将铝杆/铜杆经过拉丝、退火工艺后制成圆形或异性导体单丝，通过绞合工艺，将多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒进行绞合后，制成多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空导线。
[0013]进一步地，多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空绝缘电缆的制作工艺是将管光单元和碳纤维、玻璃纤维、树脂等材料，采用加热拉挤交联的工艺，制成碳纤维/玻璃纤维光纤复合芯棒，将七根碳纤维/玻璃纤维光纤复合芯棒通过成缆工艺进行退扭绞合，绞合后外层涂覆耐候性硅橡胶及喷涂防紫外线漆，将铝杆/铜杆经过拉丝、退火工艺后制成圆形或异性导体单丝，通过绞合工艺，将多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒进行绞合后，得到多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空导体，最后通过在导体表面挤塑绝缘料达到导体绝缘的目的，制成多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空绝缘电缆。
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供了一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺，具备以下有益效果：本一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆及其制造工艺，通过采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，为大容量光纤提供结构空间，采用碳纤维复合材料多股绞方式，使电缆结构具有更高拉伸强度和模量、较强耐腐蚀性和耐热稳定性、较强应力分散性，大大降低了输电线路短路电流过热、雷击断股等风险。
附图说明
[0015]图1为本专利技术多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒结构示意图；图2为本专利技术多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空导线多芯结构示意图；图3为本专利技术多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空绝缘电缆结构示意图；图4为本专利技术多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空导线生产工艺流程图；图5为本专利技术多股绞合型碳纤维光纤复合芯架空绝缘电缆生产工艺流程图。
[0016]图中：1、内层碳纤维光纤复合芯棒；2、碳纤维复合芯棒；3、耐候性硅橡胶；4、多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒；5、内层不锈钢管光单元；6、防紫外线漆；7、铝/铜单丝；8、多股绞合型碳纤维光纤复合架空导体；9、交联聚乙烯/聚氯乙烯绝缘层。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1
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5，一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，采用碳纤维复合材料多股绞方式，其结构包括塑料/不锈钢管光单元、高模量碳纤维复合芯棒、碳纤维/光纤复合芯棒、耐候性硅橡胶填充层、铜/铝绞线、外绝缘层组成。
[0019]综上，如图1，本专利技术的多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒结构示意图，图中
①
内层不锈钢管光单元5做为中心股，结构为“1+6”正规绞合结构，外层绞合六根碳纤维复合芯棒2，不锈钢管光单元5和碳纤维复合芯棒2采用退扭笼绞设备生产，在绞合后，外层浸润耐候性硅橡胶3，最外层喷涂防紫外线漆6制成。图
②
内层采用碳纤维光纤复合芯棒1做为中心股，外层“1+6”正规绞合3根不锈钢管光单元5和3根碳纤维复合芯棒2，采用退扭笼绞设备生产，在绞合后，外层浸润耐候性硅橡胶3，最外层喷涂防紫外线漆6。图
③
采用碳纤维光纤复合芯棒7根，采用正规绞合方式，在绞合后，外层浸润耐候性硅橡胶3，最外层喷涂防紫外线漆6制成。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，其特征在于：采用多股绞合型碳纤维复合光纤结构，采用碳纤维复合材料多股绞方式，其结构包括塑料/不锈钢管光单元、高模量碳纤维复合芯棒、碳纤维/光纤复合芯棒、耐候性硅橡胶填充层、铜/铝绞线、外绝缘层。2.根据权利要求1所述的一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，其特征在于：所述多股绞合型碳纤维光纤复合电缆一种结构为多股绞合型碳纤维芯棒，包裹内部塑料/不锈钢管光单元，绞合间隙为耐候性硅橡胶材料，耐温等级为100℃以上，表面涂附防紫外线漆，绞合碳纤维复合芯棒外层为层绞式导体层，导体单丝为梯形或圆形，导体层为一层及以上。3.根据权利要求1所述的一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，其特征在于：所述多股绞合型碳纤维光纤复合电缆另一种结构为多股绞合型碳纤维光纤复合芯棒，碳纤维复合芯棒为碳纤维、玻璃纤维混合材料与热固性树脂体系交联反应，中心复合管光单元，结构由7根含管光单元的碳纤维光纤复合芯棒组成，7根碳纤维光纤复合芯棒间隙及外层涂敷耐温等级为100℃以上的耐候性硅橡胶材料，最外层为防紫外线涂漆，多股绞芯棒外层为铝/铜型线或铝/铜圆线导体层，导体层为一层及以上。4.根据权利要求2所述的一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，其特征在于：所述多股绞合型碳纤维芯棒外层涂附耐候性硅橡胶，用于改善芯棒表面粘接性能，减小因芯棒表面光滑容易散股的问题。5.根据权利要求2所述的一种多股绞合型碳纤维光纤复合电缆，其特征在于：所述多股绞合型碳纤维芯棒外层涂附耐候性硅橡胶，在电缆运行温度高于100℃时，粘接面依然牢靠，耐候性特点，用于保障多股芯棒长期稳定运...

【专利技术属性】
技术研发人员：任桂芳，徐俊，马力，张玉庆，陈中伟，赵旺盛，刘恩赐，任梅英，刁学煜，
申请(专利权)人：中复碳芯电缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：