专利名称：多相电光纤复合电力电缆的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种复合电力电缆，尤其是指多相电光纤复合电力电缆，用于 10-35kv电压等级电力供电网络线路。
背景技术：
随着国民经济和社会的快速发展以及人民生活水平的不断提高，全社会对安全、 经济、优质用电的要求越来越高，电网安全运行管理的压力越来越大。而对运行电力设备、 设施的在线状态监测，特别是承担电能传输的电缆网络的运行状态的在线监测，更是保证电网安全运行的技术基础之一。同时，目前正在筹建的智能电网首要作用应是有效保证电力安全可靠性，使较传统电网更加坚强，可以有效地抵御自然灾害、外力破坏等各类突发事件给电力系统造成的影响；并具有强大的“自愈”功能，可以通过远程设备在线监视和系统信息分析，更加及时、准确地预测和处置各类系统故障。这就需要一种能够在高电压、强电场环境，既能在线探测电力电缆运行状态，又能高速大容量传输探测信息的技术手段。光纤具有径细、质软、重量轻的机械性能。具有绝缘、无电磁辐射的电气性能。还具有耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能。光纤传送的光信号具有抗电磁干扰和原子辐射的性能。用光纤制作传感器能够在对人有害的地区(如核辐射区和强电磁场合)，接收人的感官所感受不到的外界信息。同时，光纤也能实现远距离、高速大容量的信息通信。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多相电光纤复合电力电缆，其具有传感和通信功能，可实现远程对电缆载流热效应动态监测，实时监测发现线路的发热点位置、载流瓶颈位置、及电缆断路位置。同时也将现有的利用电缆的低速载波通信提升到光纤宽带通信， 实现从中压电网到低压电网的自动化信息通信光纤宽带化，将提高输变电网的安全性和故障监测能力。为了解决上述技术问题，经过大量科学模拟实验采集分析数据，本发明采用如下技术方案一种多相电光纤复合电力电缆，该复合电力电缆包括测温光缆、夹持测温光缆的至少三根的电缆芯线、位于电缆芯线外的至少一根通信光缆、围绕所述电缆芯线和通信光缆的绕包层、位于绕包层和电缆芯线之间的填充层以及包裹所述绕包层的外护套。所述电缆芯线围成空腔夹持测温光缆，所述通信光缆位于电缆芯线围成空腔外各填充层。以达到测温光缆对电缆芯线的温度敏感度最佳状态。达到通信光缆受电缆芯线温度干扰影响最小状态。因此，本发明复合电力电缆具有温度探测功能和通信功能的不同光纤，将传统电缆变成具有传感和通信功能智能电缆，就可实现远程对电缆载流热效应动态监测，实时监测发现线路的发热点位置、载流瓶颈位置、及电缆断路位置。同时也将现有的利用电缆的低速载波通信提升到光纤宽带通信，实现从中压电网到低压电网的自动化信息通信光纤宽带化，将提高输变电网的安全性和故障监测能力。为智能电网的建设提供关键的技术条件。
图1为本发明实施例一多相电光纤复合电力电缆的截面图。图2为本发明实施例一中通信光缆的截面图。图3为本发明实施例一中测温光缆的截面图。图4为本发明实施例二多相电光纤复合电力电缆的截面图。图5为本发明多相电光纤复合电力电缆内不同位置温度场分布试验曲线。主要附图标记1、31导体2、32绝缘层3、33填充层4、；34绕包层5、37外护套10、40通信光缆20、30测温光缆 21测温光纤22塑料铠管或包覆塑料护套的金属铠管11塑料加强芯12塑料铠装13单模光纤14通信光缆填15芳纶纤维16第二外护套充层36金属铠护层35内护套100、200多相电光纤复合电力电缆
具体实施例方式为了更好地对本发明专利技术方案进行理解，下面通过具体实例并配合附图进行详细说明。请参见图1所示的一个实施例，是一种三相电光纤复合电力电缆的截面图。该三相电光纤复合电力电缆包括测温光缆20、夹持测温光缆的三个的电缆芯线、位于电缆芯线外的通信光缆10、围绕所述电缆芯线和通信光缆10的绕包层4、位于绕包层4和电缆芯线之间的填充层3以及包裹所述绕包层4的外护套5。所述电缆芯线围成空腔夹持测温光缆 20，所述通信光缆20位于电缆芯线围成空腔外，即位于所述绕包层4和电缆芯线之间的填充层3内。所述电缆芯线包括导体和包裹导体1的绝缘层2。以达到测温光缆对电缆芯线的温度敏感度最佳状态。达到通信光缆受电缆芯线温度干扰影响最小状态。请参见图2所示，所述通信光缆10由单模光纤构成，位于电缆四周填充层(电缆芯线温度的影响最小)，当复合电缆的通信光缆接上光纤通信设备就可实现光纤通信。该所述通信光缆10包括塑料加强芯11、夹持塑料加强芯11若干光纤组件、围绕所述光纤组件的芳纶纤维层15，位于芳纶纤维层15和光纤组件之间的通信光缆填充层14以及包裹芳纶纤维层15得第二外护套16。所述光纤组件包括若干单模光纤13和包裹该单模光纤13的塑料铠装层12。上述芳纶纤维全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺“，英文为Aramid fiber (杜邦公司的商品名为Kevlar)，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5 6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2 3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560°C的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。
请参见图3所示，所述测温光缆20由多模光纤构成，位于多相线中间(最接近导体温度)，当复合电缆的测温光缆接上光电探测器就能探测电缆导体的温度分布场。该测温光缆20包括测温光纤21和包裹测温光纤21的塑料铠管22或包覆塑料护套的金属铠管 22。所述的塑料铠管22为热塑性聚酯塑料(PBT)光纤塑管。具有耐高温，高强度特性。 包覆塑料护套的金属铠管为无磁性不锈钢材料。所述绕包层4为耐高温无纺布带材料。所述外护套5为低烟无卤高阻燃聚烯烃材料。上述测温光缆20和通信光缆10均为非金属耐高温无油膏绝缘材料构成。实施例二请参见图4所示的另一个实施例，是一种五相电铠装光纤复合电力电缆的截面图。该五相电光纤复合电力电缆包括测温光缆30、夹持测温光缆30的五个的电缆芯线、位于电缆芯线外的通信光缆40、围绕所述电缆芯线和通信光缆40的绕包层34、位于绕包层34 和电缆芯线之间的填充层33以及包裹所述绕包层34的外护套37。所述电缆芯线围成空腔夹持测温光缆30，所述通信光缆40位于电缆芯线围成空腔外，即位于所述绕包层34和电缆芯线之间的填充层33内。所述电缆芯线包括导体31和包裹导体31的绝缘层32。所述绕包层34和外护套37之间设有围绕绕包层34的内护套35以及围绕内护套35的金属铠护层36。所述金属铠护层为铝合金或钢带材料。和实施例一相同。所述通信光缆40由单模光纤构成，位于电缆四周填充层(导体温度最通信信号的干扰影响最小)，接上通信设备就可实现光纤通信。其包括塑料加强芯、 夹持塑料加强芯的若干光纤组件、围绕所述光纤组件的芳纶纤维层，位于芳纶纤维层和光纤组件之间的通信光缆填充层以及包裹芳纶纤维层得第二外护套。所述光纤组件包括若干单模光纤和包裹该单模光纤的塑料铠装层。所述测温光缆30由多模光纤构成，位于多相线中间(最接近导体温度，测温敏感度最佳)，接上光电探测器就能探测电缆导体的温度分布场。该测温光缆包括测温光纤和包裹测温光纤的塑料铠管或包覆塑料护套的金属铠管。请参阅图5所示，为经过大量科学模拟实验采集分析数据，本发明多相电光纤复合电力电缆内不同位置温度场分布试验曲线。上述绕包层34为耐高温无纺布带材料。外护套37为低烟无卤高阻燃聚烯烃材料。本发明中测温光缆30采用非金属耐高温无油膏绝缘材料或非磁性金属材料，通信光缆40采用非金属耐高温无油膏绝缘材料，以适合电缆施工与电力高温电磁运行环境要求。本发明也可以应用于多相电，如四相电等等。本发明专利应用于电压等级，同时具有光纤通信、电缆导体温度监测、和电能传送功能。其为智能电网的建设，填补了高压电网骨干光纤通信网和低压电力光纤接入网之间的中压光纤复合电缆的空白，实现从高压到低压全程全网电力电缆光纤复合化。上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于该复合电力电缆包括测温光缆00)、 夹持测温光缆的至少三根的电缆芯线、位于电缆芯线外的至少一根通信光缆(10)、围绕所述电缆芯线和通信光缆(10)的绕包层G)、位于绕包层(4)和电缆芯线之间的填充层(3) 以及包裹所述绕包层的外护套(5)。所述电缆芯线围成空腔夹持测温光缆(20)，所述通信光缆00)位于绕包层(4)和电缆芯线之间的各填充层(3)内。
2.如权利要求1所述的多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述电缆芯线包括导体和包裹导体(1)的绝缘层(2)。
3.如权利要求1或2所述的多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述绕包层和外护套(5)之间设有围绕绕包层⑷的内护套(35)以及围绕内护套(35)的金属铠护层 (36)。
4.如权利要求3所述的一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述通信光缆 (10)包括塑料加强芯11、夹持塑料加强芯(11)的若干光纤组件、围绕所述光纤组件的芳纶纤维层(15)，位于芳纶纤维层(1 和光纤组件之间的通信光缆填充层(14)以及包裹芳纶纤维层(15)得第二外护套(16)。
5.如权利要求4所述的一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述光纤组件包括若干单模光纤(1 和包裹该单模光纤(1 的塑料铠装层(12)。
6.如权利要求3所述的一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述测温光缆 (20)包括多模测温光纤和包裹多模测温光纤的塑料铠管或包覆塑料外护套的金属铠管(22)。
7.如权利要求1所述的一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述绕包层为耐高温无纺布带材料。
8.如权利要求3所述的一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述金属铠护层 (36)为铝合金或钢带材料。
9.如权利要求1所述的一种多相电光纤复合电力电缆，其特征在于所述外护套(5) 为低烟无卤高阻燃聚烯烃材料或聚氯乙烯材料。
全文摘要
本发明涉及一种多相电光纤复合电力电缆，该复合电力电缆包括测温光缆(20)、夹持测温光缆的至少三根的电缆芯线、位于电缆芯线外的至少一根通信光缆(10)、围绕所述电缆芯线和通信光缆(10)的绕包层(4)、位于绕包层(4)和电缆芯线之间的填充层(3)以及包裹所述绕包层(4)的外护套(5)。所述电缆芯线围成空腔夹持测温光缆(20)，所述通信光缆(10)位于绕包层(4)和电缆芯线之间的各填充层(3)内。本发明将传统电缆变成具有传感和通信功能智能电缆，就可实现远程对电缆载流热效应动态监测，实时监测发现线路的发热点位置、载流瓶颈位置、及电缆断路位置。为智能电网的建设提供关键的技术条件。
文档编号G02B6/44GK102468008SQ20101054867
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者吴海生, 李峰, 武艳辉, 胡为进, 郭海军, 陈博 申请人:上海市电力公司, 上海欧忆智能网络有限公司, 杭州华新电力线缆有限公司