一种风能光缆的制作方法

本发明涉及光缆，具体涉及一种风能光缆。

背景技术：

1、风能作为一种可再生能源，在全球范围内越来越受到重视。随着技术的不断进步和成本的降低，风能的应用场景非常广阔。从环保角度来看，风能是一种清洁、无污染的能源，其发电过程不产生温室气体或其他有害物质，有助于减少对传统化石燃料的依赖，降低碳排放，应对全球气候变化。从能源安全角度来看，风能作为一种分布广泛的能源，可以在不同地区和国家之间进行互补，提高能源供应的稳定性和安全性。同时，风能还可以作为一种调峰电源，弥补其他能源在供应波动时的不足。从经济发展角度来看，风能产业的发展可以带动相关设备制造、安装、维护等产业链的发展，创造就业机会，促进经济增长。同时，随着风能技术的不断进步和成本的降低，其竞争力也在不断增强，未来有望在能源市场中占据更大的份额。

2、风电光缆是一种用于连接风力发电机组和电网的通信用光缆，主要用于传输风力发电机组监控数据，以实现对风力发电吸氧的远程监测和控制。在对风电光缆进行设计时，需要考虑以下三点：

3、a.风力发电机利用风的动能来驱动叶片旋转，通过转轴装置和发电机转化成电能输出，风力发电机每圈旋转1350度，传输信号光缆也随之进行旋转，需要光缆具备长期动态的扭转；

4、b.风力发电机通常部署在地势较高、风能充足的地方，比如海岸线、岛屿、山顶、沙漠、草原等地方，对光缆的环境性能提出了苛刻的要求；

5、c、风能光缆主要用于风机顶部风力发电机组与底部控制室之间信号的连接，整根光缆采用垂直布线的方式进行长时间使用。

6、因此，风能光缆应满足抗拉伸、弯曲扭转、使用时间长等诸多机械环境性能，能满足光缆在风机内布线使用，需要具有良好的扭转性能，满足复杂的施工环境。现有的光缆整体外径较大，柔韧性、扭转性能、抗弯曲性能等较差，施工场景受限。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种风能光缆，该风能光缆具有良好的扭转性能和抗弯曲性能，在满足抗拉伸、弯曲扭转、使用时间长等机械环境性能的同时，不会产生光纤的断裂、损伤等，可满足光缆在风机内的布线使用，满足复杂的施工环境。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种风能光缆，包括由外至内依次设置的外护套、非金属编织层、内护套和缆芯；所述缆芯包括若干个紧包光纤单元和一橡胶抗弯架，所述橡胶抗弯架具有多个沿中心向外辐射的抗弯条，所述橡胶抗弯架的中心处设有芳纶条，每个紧包光纤单元包括光纤、围绕在所述光纤外的非金属加强件和光纤护层。

4、进一步地，所述外护套为聚氨酯护套。

5、进一步地，所述非金属编织层采用玻璃纤维丝编织而成。

6、进一步地，所述内护套采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。

7、进一步地，所述抗弯条中嵌设有多个芳纶条。

8、进一步地，所述非金属加强件为芳纶纤维加强纱。

9、进一步地，所述橡胶抗弯架的多个抗弯条之间形成凹槽区域，所述紧包光纤单元位于所述凹槽区域中。

10、进一步地，所述紧包光纤单元的外径为0.8-0.9mm。

11、进一步地，所述紧包光纤单元的数量设置为4-24个。

12、进一步地，该风能光缆的破断力≥250n。

13、本发明的有益效果是：

14、(1)本发明的风能光缆中的紧包光纤单元采用了芳纶纤维加强纱作为非金属加强件，然后再利用光纤护层进行紧包，在减小光缆外径的同时，提高了整个紧包光纤单元的破断力，可使破断力达到250n以上，并且在200n时附加衰减小于0.1db；

15、(2)本发明的风能光缆的内护套与外护套之间采用非金属编织层，使得光缆具备较强的扭转性能和抗拉性能；

16、(3)本发明的外护套采用聚氨酯护套层，使得光缆具有高弹性模量和高耐磨性等优异的物理性能，并具有优异的耐酸碱、耐油、耐溶剂等特性，可以在恶劣的工况下使用；

17、(4)本发明的缆芯中设有橡胶抗弯架，橡胶抗弯架具有多个沿中心向外辐射的抗弯条，橡胶抗弯架的中心处设有芳纶条，橡胶抗弯架的向外辐射的抗弯条可以起到较好的抗弯支撑作用，提高结构稳定性，保证光缆在长期扭转过程中，位于抗弯条之间形成的凹槽区域中的紧包光纤单元不会产生损伤断裂。同时，橡胶抗弯架的抗弯条具有较优的抗弯曲性能，多个抗弯条配合，提供周向上的形变恢复能力，可使光缆在离开扭转使用环境后仍能恢复原来形状，使得光缆不会产生永久变形，提高光缆的使用寿命和循环使用次数；另外，本发明的橡胶抗弯架的中心处设有芳纶条，芳纶条具有较好的柔韧性，其与抗弯条配合，进一步提高缆芯的柔韧性和抗弯性能，提高整个光缆的力学性能。

技术特征：

1.一种风能光缆，其特征在于，包括由外至内依次设置的外护套、非金属编织层、内护套和缆芯；所述缆芯包括若干个紧包光纤单元和一橡胶抗弯架，所述橡胶抗弯架具有多个沿中心向外辐射的抗弯条，所述橡胶抗弯架的中心处设有芳纶条，每个紧包光纤单元包括光纤、围绕在所述光纤外的非金属加强件和光纤护层。

2.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述外护套为聚氨酯护套。

3.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述非金属编织层采用玻璃纤维丝编织而成。

4.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述内护套采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述抗弯条中嵌设有多个芳纶条。

6.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述非金属加强件为芳纶纤维加强纱。

7.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述橡胶抗弯架的多个抗弯条之间形成凹槽区域，所述紧包光纤单元位于所述凹槽区域中。

8.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述紧包光纤单元的外径为0.8-0.9mm。

9.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述紧包光纤单元的数量设置为4-24个。

10.根据权利要求1所述的一种风能光缆，其特征在于，所述紧包光纤单元的破断力≥250n。

技术总结
本发明公开了一种风能光缆，包括由外至内依次设置的外护套、非金属编织层、内护套和缆芯；所述缆芯包括若干个紧包光纤单元和一橡胶抗弯架，所述橡胶抗弯架具有多个沿中心向外辐射的抗弯条，所述橡胶抗弯架的中心处设有芳纶条，每个紧包光纤单元包括光纤、围绕在所述光纤外的非金属加强件和光纤护层。该风能光缆具有良好的扭转性能和抗弯曲性能，在满足抗拉伸、弯曲扭转、使用时间长等机械环境性能的同时，不会产生光纤的断裂、损伤等，可满足光缆在风机内的布线使用，满足复杂的施工环境。

技术研发人员：林卫峰,陆劭程,陈丹宇,谢智勇,孙佳伦,张瑜,王同飞,徐正波,苏灿杰,杨青
受保护的技术使用者：江苏亨通光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14