專利名稱：復(fù)合光纖的高壓電力電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜，特別是涉及一種在電纜內(nèi)設(shè)置有探測光纖的高 壓電力電纜。
背景技術(shù)：
為保證高壓地下電纜系統(tǒng)的安全運(yùn)行，電力部門需要對(duì)其進(jìn)行在 線監(jiān)測。在線監(jiān)測的主要內(nèi)容包括負(fù)荷監(jiān)測和故障監(jiān)測兩個(gè)方面。
電纜負(fù)荷能力的約束條件主要來自電纜和電纜附件制造材料允許的
工作溫度極限。例如，對(duì)于XLPE電纜，電纜導(dǎo)體的溫度，也就是臨近 導(dǎo)體的XLPE的溫度，通常規(guī)定不可超過85"C或9(TC。在電纜和電纜系 統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就是主要按照導(dǎo)體溫度限制來完成負(fù)荷能力設(shè)計(jì)的。電纜 系統(tǒng)的負(fù)荷能力通常按照IEC60287和IEC853標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。這些標(biāo)準(zhǔn)假設(shè) 負(fù)荷電流是恒定的或基本按照一個(gè)日負(fù)荷曲線樣式變化，并假設(shè)周圍 環(huán)境條件是確定的。為保證設(shè)計(jì)安全，所假設(shè)的條件往往取極端情 況，導(dǎo)致電纜系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行負(fù)載低、資產(chǎn)利用不足的可能。事實(shí)上， 由于電纜的電氣相互影響和傳熱學(xué)問題的復(fù)雜性，上述標(biāo)準(zhǔn)不可能為 比較復(fù)雜的敷設(shè)環(huán)境中(特別是多回路)的電纜提供可靠和精確的解。 對(duì)電纜溫度進(jìn)行在線檢測，提供一個(gè)解決該問題的途徑，導(dǎo)體溫度是 非常重要的，可直接作為負(fù)荷監(jiān)測的關(guān)鍵指標(biāo)。
實(shí)際運(yùn)行電纜系統(tǒng)的周圍環(huán)境條件是復(fù)雜的，而且其狀態(tài)有可能會(huì) 發(fā)生遷移，具有高度的不確定性，因此不檢測電纜全長的溫度分布無 法可靠地判斷出電纜溫度最高點(diǎn)。電纜溫度最高點(diǎn)也是事實(shí)上的負(fù)荷 瓶頸點(diǎn)。更復(fù)雜的一種實(shí)際情況是，在同一根電纜上的瓶頸點(diǎn)的位置 是變化的，在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，同一根電纜可能出現(xiàn)多個(gè)瓶頸點(diǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電纜在線負(fù)荷監(jiān)測通常采用分布式光纖溫度傳感(Distributed Temperature Sensor縮寫為DTS)的方式。利用DTS 技術(shù)，可以檢測到一根長達(dá)幾千米到幾十千米光纖的溫度分布，采樣 點(diǎn)距離可達(dá)到1到2米。將該測溫光纖沿電纜軸向布置，則可以獲得電 纜的軸向溫度分布。通常認(rèn)為，由于高壓電纜的導(dǎo)體處于高壓電勢， 由完整性不容破壞的絕緣層包裹，無法將光纖布置在導(dǎo)體上或內(nèi)部并 引出到處于地電勢的外部。所以利用DTS技術(shù)直接測量導(dǎo)體溫度是不 可行的。
目前通常測量導(dǎo)體溫度的方法主要有兩種
1、 外置式將容納測溫光纖的光纜布置在電纜表面；
2、 內(nèi)置式在電纜制造階段，將測溫光纖或光纜加入到電纜絕緣 層外的某層或某兩層之間，典型地在半導(dǎo)體絕緣屏蔽外、金屬套內(nèi)。
上述兩種方法測量的溫度雖然不是電纜的導(dǎo)體溫度，但仍然具有 重要的參考價(jià)值。以測溫光纖為外邊界，對(duì)電纜建立傳熱偏微分方程 模型，持續(xù)輸入實(shí)時(shí)負(fù)荷電流和實(shí)時(shí)光纖溫度，可計(jì)算輸出實(shí)時(shí)導(dǎo)體 溫度。韓國專利公開號(hào)2003-45864揭示了一種在電纜中設(shè)置一溫度測 量光纖用于計(jì)算地下電力電纜導(dǎo)體溫度的系統(tǒng)。
詳細(xì)來講，外置式的測溫光纖對(duì)于電纜隧道中的電纜和在回填土 方前的直埋電纜，可以由人工采用綁扎或粘合的方法將光纜固定在電 纜表面。但對(duì)于排管方式敷設(shè)的電纜，光纜通常在電纜穿管完畢后再 牽引入排管中。這時(shí)，光纜不太可能像上述情況中緊密地接觸電纜表 面，部分光纜可能接觸了電纜表面，部分則可能沒有接觸到電纜而懸 空在排管中的介質(zhì)中。這將使模型引入不確定的因素，導(dǎo)致較大的計(jì) 算誤差。
中國專利公開號(hào)CN1624812A、日本專利公開號(hào)1990-144810、 1994-148001、 1994-181013、 1994-181014和1994-181015揭示了多種 復(fù)合光纖的高壓電力電纜，它們都是將光纜布置在電纜絕緣層和護(hù)套 之間，屬于內(nèi)置式。在內(nèi)置式方法中，光纜非常一致地處于電纜絕緣 外的某一層，解決了上述外置式的問題，但必須處理電纜接頭處光纖的連接問題，這使電纜接頭安裝過程變得復(fù)雜。通常要采用一根跳線 光纜，兩個(gè)熔接點(diǎn)，分別和兩根電纜的光纖抽頭熔接。也就是說，為 了監(jiān)測一根電纜的溫度分布，測溫光纖上熔接點(diǎn)的數(shù)量至少是電纜接 頭數(shù)量的兩倍。對(duì)于較長的電纜，光纖熔接點(diǎn)的數(shù)量可能太多。光纖
熔接點(diǎn)有一定的損耗和不可靠性，對(duì)DTS測溫造成負(fù)面影響。內(nèi)置式 的另一個(gè)顯著的缺點(diǎn)是，由于光纖所處的位置，在電纜在制造、盤 巻、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行階段有可能受到張力。而光纖的機(jī)械強(qiáng)度很 低， 一旦損壞又無法維修。因此對(duì)光纖的保護(hù)設(shè)計(jì)、制造和施工都提 出了較高的要求。
除了受外力破壞外，電纜及其附件的制造質(zhì)量缺陷、安裝質(zhì)量缺 陷和絕緣老化都會(huì)引發(fā)電纜故障。這些故障在導(dǎo)致電纜最終破壞前， 通常有一個(gè)絕緣劣化而產(chǎn)生局部放電的過程。對(duì)局部放電的檢測是故 障監(jiān)測的一個(gè)重要手段。光纖傳感技術(shù)可以用于局部放電的檢測，如 通過干涉的方法，可以檢測到電纜局部放電產(chǎn)生的超聲波和其他異常 的機(jī)械振動(dòng)。這需要沿電纜長度方向上布置探測光纜，同樣存在上述 光纜放置位置所帶來的問題。并且，由于超聲波的傳播具有方向性并 且迅速衰減，發(fā)生在同一截面上的相同強(qiáng)度的局部放電，布置在偏心 一側(cè)的探測光纖可能因?yàn)榫植糠烹娢恢盟幍慕嵌炔煌o出不同的 檢測量，甚至可能檢測不到。
統(tǒng)計(jì)表明，電纜中間接頭和電纜終端在電纜系統(tǒng)投入運(yùn)行的前幾 年，其故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電纜本體的故障率。故障類型既包括由于電纜 導(dǎo)體的連接件或接線柱的不良連接導(dǎo)致過熱，也包括電纜中間接頭和 電纜終端由于設(shè)計(jì)、制造和安裝階段引入的缺陷或不良點(diǎn)導(dǎo)致的絕緣 故障。而在上述的光纜布置方案中，探測光纖位于地電勢的電纜絕緣 外部，而該部絕緣的幾何尺寸都大于電纜本體的絕緣，在更多的情 況，光纖甚至不得不布置在具有更大幾何尺寸的電纜金屬屏蔽或電纜 接頭防水套外。這時(shí)，探測光纖所在的位置對(duì)導(dǎo)體發(fā)熱的溫度響應(yīng)和 電纜本體的情況相比，既弱又滯后。為電纜本體而建立的計(jì)算導(dǎo)體溫度的數(shù)學(xué)模型就不能在此適用，電纜的溫度異常也不容易被探測到。 同樣地，其內(nèi)部絕緣故障所產(chǎn)生的局部放電信號(hào)因?yàn)橐┩篙^厚的絕 緣和其他護(hù)層，也衰減得較為嚴(yán)重，不易被探測光纖所檢測到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種含有探測 光纖的高壓電力電纜。利用本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜直接檢 測到電纜導(dǎo)體溫度，為負(fù)荷監(jiān)控提供關(guān)鍵的狀態(tài)變量，并且使其處于 檢測局部放電產(chǎn)生的超聲波的最佳位置，探測光纖位于在電纜彎曲時(shí) 形變最小的區(qū)域，光纖同時(shí)受到電纜各層結(jié)構(gòu)的保護(hù)，降低受外力損 壞的可能性，也使得在電纜的中間接頭和終端可以進(jìn)行光纖的連接。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下
一種復(fù)合光纖的高壓電力電纜，由核心以及圍繞該核心的外護(hù)套 組成，所述的核心由自內(nèi)向外依次設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和金屬屏蔽層 組成，其特征在于，所述的導(dǎo)體內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)通道，每個(gè)通道內(nèi)設(shè) 有至少一根光纜，通道和光纜沿電纜軸向沿伸，分布于電纜的全長， 每根光纜內(nèi)包裹有至少一根光纖，所述通道的直徑大于所述的光纜的 直徑，所述光纜的長度大于所述通道的長度，該光纜彎曲地布于所述 的通道內(nèi)。
本發(fā)明提供的高壓電力電纜可以是塑料絕緣電纜或充油電纜，可 以是單核心、也可以是多核心。典型地，還具有半導(dǎo)體材料制作的導(dǎo) 體屏蔽層和絕緣屏蔽層。
所述通道的截面比光纜的截面大，通道空間足夠大，使容納的光 纜可以在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通道的內(nèi)徑在3mm至30mm間，而光纜的外 徑為lmm至5mm。則通道可允許光纜做徑向和軸向的運(yùn)動(dòng)，且光纜的長 度相對(duì)于通道的長度具有冗長，以使光纜呈自然彎曲或呈螺旋形或蛇 形。
所述的通道可以是由電纜的導(dǎo)體巻制形成的空心，也可以優(yōu)選地由嵌于導(dǎo)體內(nèi)的中空導(dǎo)管來提供。導(dǎo)管優(yōu)選為一個(gè)位于電纜導(dǎo)體軸心 的直圓管。對(duì)大截面扇形型線導(dǎo)體的電纜，導(dǎo)管可以是一個(gè)位于導(dǎo)體 軸心的正多邊形直管。
所述的導(dǎo)管可以提供超過一個(gè)的通道。 一個(gè)優(yōu)選的方案是在所述 的導(dǎo)管內(nèi)分隔出若干中心對(duì)稱的扇形截面通道。
為容納多根光纜，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方案是由多根獨(dú)立的圓形 導(dǎo)管中心對(duì)稱地布置在導(dǎo)體的中心，每根導(dǎo)管內(nèi)可以布置一根或者多 根光纜。
所述導(dǎo)管的制作材料可以為銅或鋁，所選用的銅或鋁等導(dǎo)體材料 的導(dǎo)管本身也可以成為電纜導(dǎo)體的一部分，導(dǎo)管也可以采用不銹鋼或 其他具有良好機(jī)械特性和非磁性的金屬材料制成。導(dǎo)管也可以采用非 金屬材料制成。
所述的導(dǎo)管也可以優(yōu)選為雙層結(jié)構(gòu)，其外套為提供機(jī)械強(qiáng)度的金 屬，內(nèi)層為提供熱緩沖的塑料。光纜的外護(hù)層為金屬時(shí)，塑料層還可 為其和光纜起到自潤滑作用。
所述的導(dǎo)管內(nèi)還可以涂有潤滑劑。所述的潤滑劑為石墨粉、沸石 粉或者礦物油。所述導(dǎo)管內(nèi)壁的潤滑在有些情況是必要的。因?yàn)樵诎?裝中間接頭時(shí)，需要將光纜拉出，拉出后還要將其推入導(dǎo)管中，會(huì)發(fā) 生光纜和導(dǎo)管內(nèi)壁的摩擦。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的光纜由光纖和圍護(hù)光纖的金屬護(hù)套構(gòu)成，更 優(yōu)地，所述金屬護(hù)套外具有一層塑料護(hù)套，起到熱緩沖和自潤滑作
用。無縫不銹鋼護(hù)套可以制成外徑為1.5mm至2.0mm，其中包容若干根 光纖。所述的光纖金屬護(hù)套也可以由細(xì)金屬絲緊密繞制成金屬軟管。 這些光纜可以提供在電纜附件安裝過程中，其被拉出導(dǎo)體和推入導(dǎo)體 所需要的抗拉強(qiáng)度和抗過彎曲的能力。甚至，其在合適的螺旋形或蛇 形的形狀下，有一定的回縮力，拉出的部分能全部或部分地自動(dòng)縮回 其所在的位于電纜導(dǎo)體的通道內(nèi)。
本發(fā)明中光纖指主要由石英構(gòu)成的裸光纖或具有涂覆層的裸光纖，其不能承拉，容易折斷；光纜包括光纖和承拉和/或徑向壓力緩沖 的保護(hù)結(jié)構(gòu)。典型地，光纜具有塑料或金屬護(hù)套或護(hù)層。高壓指35kV 和以上的交流或直流電壓，包括高壓，超高壓和特高壓。 本發(fā)明的技術(shù)效果
首先探測光纖可以直接檢測到電纜導(dǎo)體溫度，為負(fù)荷監(jiān)控提供關(guān) 鍵的狀態(tài)變量。其次，由于探測光纖位于絕緣部件的軸心，處于檢測 局部放電產(chǎn)生的超聲波的最佳位置。最后，該位置也是在電纜彎曲時(shí) 形變最小的區(qū)域，光纖同時(shí)受到電纜各層結(jié)構(gòu)的保護(hù)，受外力損壞的 可能性幾乎沒有。在本發(fā)明的電纜的截?cái)嗝?，光纜可部分拉出，又可 全部或部分退回該通道。利用本發(fā)明的電纜可以保證在電纜的中間接 頭和電纜終端進(jìn)行光纜連接。


圖1是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例1橫向截面示意圖。
圖2是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例2橫向截面示意圖。
圖3是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例3橫向截面示意圖。
圖4是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例4橫向截面示意圖。
圖5是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜光纜放置方式實(shí)施例示 意圖。 其中，
1—導(dǎo)管 2—導(dǎo)體 3—導(dǎo)體屏蔽層4—絕緣層 5—絕緣屏蔽層6—金屬屏蔽層7—外護(hù)套 8—光纜 9一三導(dǎo)管IO—光纜 ll一三通道導(dǎo)管 12—光纜 13—四通道導(dǎo)管14一光纜 15—導(dǎo)管
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力 電纜做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不能因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，由核心以及圍繞該核心的外 護(hù)套組成，所述的核心由自內(nèi)向外依次設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和金屬屏 蔽層組成，所述的導(dǎo)體內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)通道，每個(gè)通道內(nèi)設(shè)有至少一 根光纜，所述通道的直徑大于所述的光纜的直徑，所述光纜的長度大 于所述通道的長度，該光纜彎曲地分布于所述的通道內(nèi)。所述的導(dǎo)體 與絕緣層之間以及絕緣層與金屬屏蔽層之間分別設(shè)置有一半導(dǎo)體屏蔽 層。
復(fù)合光纖的高壓電力電纜的主要結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)核心，該核心
具有一個(gè)導(dǎo)體和圍繞該導(dǎo)體的絕緣層和金屬屏蔽層；該核心外具有絕 緣的外護(hù)套。在工作條件下，所述導(dǎo)體處于高壓電勢，并輸送電力。 該電纜包括至少一個(gè)通道，其位于所述導(dǎo)體的內(nèi)部；至少一根光纜， 被所述通道所容納；該光纜內(nèi)具有至少一根光纖。上述通道、光纜和 光纖沿電纜的縱向延伸，分布在電纜的全長。相對(duì)于光纜的截面，通 道的截面空間較大，令光纜不僅可以在其中活動(dòng)，而且呈彎曲狀態(tài)， 相對(duì)于通道的長度光纜具有一定的冗長。光纜也可以直接制造成螺旋 形或蛇形。在電纜導(dǎo)體的截?cái)嗝?，所述光纜可以由通道內(nèi)拉出一部 分，拉出的光纜又可以全部或部分退入該通道內(nèi)。
在優(yōu)選方案中，通道空間足夠大，使容納的光纜可以自由運(yùn)動(dòng)，通 道的內(nèi)徑在3mm至30mm，光纜的外徑為lmm至5mm。
所述通道可以是由電纜的導(dǎo)體巻制形成的空心，或優(yōu)選地，由導(dǎo) 管來提供。在本發(fā)明中，導(dǎo)管優(yōu)選為一個(gè)位于電纜導(dǎo)體軸心的直圓 管。該圓管具有適當(dāng)?shù)谋诤駚慝@得足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以保證其和導(dǎo)體 的導(dǎo)線扎制時(shí)不發(fā)生明顯的形變。對(duì)大截面扇形型線導(dǎo)體的電纜，導(dǎo) 管可以是一個(gè)位于導(dǎo)體軸心的正多邊形直管。
導(dǎo)管可以提供超過一個(gè)的通道，主要目的是容納多根光纜。 一個(gè)優(yōu)選的方案是在一個(gè)圓管內(nèi)分隔成若干中心對(duì)稱的扇形截面通道。為 容納多根光纜，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方案是多根獨(dú)立的圓導(dǎo)管中心對(duì) 稱地布置在導(dǎo)體的中心。在實(shí)際應(yīng)用中，帶有光纜的導(dǎo)管可以預(yù)制， 再和導(dǎo)體扎制。
導(dǎo)管的制作材料優(yōu)選為銅或鋁，所選用的銅或鋁等導(dǎo)體材料的導(dǎo) 管本身也可以成為電纜導(dǎo)體的一部分，承擔(dān)輸送電力的任務(wù)。導(dǎo)管也 可以采用不銹鋼或其他具有良好機(jī)械特性和非磁性的金屬材料制成。 導(dǎo)管也可以采用非金屬材料制成，所用非金屬材料的工作溫度極限不 小于電纜導(dǎo)體的工作溫度極限。非金屬材料通常具有比較高的熱阻， 雖然會(huì)使光纖溫度檢測滯后，但可以形成一個(gè)熱緩沖層，保護(hù)內(nèi)部的 光纜和光纖在電纜有瞬時(shí)大電流時(shí)不受損壞。因此，更優(yōu)地，導(dǎo)管具 有雙層結(jié)構(gòu)，外套為金屬，提供機(jī)械強(qiáng)度，內(nèi)層為塑料，提供熱緩 沖。如光纜的外護(hù)層為金屬時(shí)，該塑料層還可為其和光纜提供自潤滑 作用。
所述的導(dǎo)管內(nèi)涂有潤滑劑。所述的潤滑劑為石墨粉、沸石粉或者 礦物油。所述導(dǎo)管內(nèi)壁的潤滑在有些情況是必要的。因?yàn)樵诎惭b中間 接頭時(shí)，需要將光纜拉出，拉出后還要將其推入導(dǎo)管中，會(huì)發(fā)生光纜 和導(dǎo)管內(nèi)壁的摩擦。另外，在可長達(dá)三十年的電纜服務(wù)壽命期間，電 纜的機(jī)械振動(dòng)也可能導(dǎo)致光纜和導(dǎo)管內(nèi)壁的摩擦?？梢栽谥圃鞂?dǎo)管的 時(shí)候，在其中添加石墨、滑石粉、礦物油等潤滑劑。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的光纜由光纖和圍護(hù)光纖的金屬護(hù)套構(gòu)成，更 優(yōu)地，所述金屬護(hù)套外具有一層塑料護(hù)套，起到熱緩沖和自潤滑作
用。無縫不銹鋼護(hù)套可以制成外徑為1.5mm至2.0mra，其中包容若干根 光纖。所述的光纖金屬護(hù)套也可以由細(xì)金屬絲緊密繞制成金屬軟管。 這些光纜可以提供在電纜附件安裝過程中，其被拉出導(dǎo)體和推入導(dǎo)體 所需要的抗拉強(qiáng)度和抗過彎曲的能力。甚至，其在合適的螺旋形或蛇 形的形狀下，有一定的回縮力，拉出的部分能全部或部分地自動(dòng)縮回 其所在的通道內(nèi)。實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例1橫向截面示意
圖。由圖可見，該復(fù)合光纖的高壓電力電纜包括導(dǎo)管l，導(dǎo)體2、導(dǎo)體 屏蔽層3、絕緣層4、絕緣屏蔽層5、金屬屏蔽層6、外護(hù)套7及光纜 8，在本實(shí)施例中，外護(hù)套7為護(hù)套的一種形式，還可以有其它形式， 也可以在外護(hù)套中或者外護(hù)套內(nèi)外相鄰部位設(shè)置絕緣護(hù)層，導(dǎo)管1的中 心為容納光纜8的通道。
位于電纜中心的導(dǎo)體2傳輸電力。導(dǎo)管l為由銅制作的直圓管，緊 密地扎制在導(dǎo)體2的軸心，具有導(dǎo)熱性能優(yōu)異的特點(diǎn)，因此導(dǎo)管l內(nèi)探 測光纜8可以直接探測到導(dǎo)體2的溫度。導(dǎo)管l內(nèi)通道的截面空間比光 纜8的截面大。本實(shí)施例中導(dǎo)體的橫截面積為1000平方毫米。導(dǎo)管1 的內(nèi)徑為10毫米，壁厚為2毫米，導(dǎo)管1具有雙層結(jié)構(gòu)，外套為銅 管，提供機(jī)械強(qiáng)度，內(nèi)層為塑料，提供熱緩沖。光纜8由光纖和不銹 鋼光纖導(dǎo)管構(gòu)成，外徑為2.5毫米。光纜8的拉直長度相對(duì)于電纜的長 度具有5%的富余，在該電纜的截?cái)嗝婵衫?0厘米長度光纜，并可全 部退回通道內(nèi)，這樣可以實(shí)現(xiàn)該電纜在電纜中間接頭處的電氣和光學(xué) 的連接。
實(shí)施例2
圖2是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例2橫向截面示意 圖。由圖我們可以看到本實(shí)施例中，除了外層與實(shí)施例l結(jié)構(gòu)相同 外，即自外向內(nèi)依次包括外護(hù)套7、金屬屏蔽層6、絕緣屏蔽層5、絕 緣層4、導(dǎo)體屏蔽層3和導(dǎo)體2，在導(dǎo)體2內(nèi)放置三個(gè)導(dǎo)管9，每個(gè)導(dǎo) 管內(nèi)放置有一根光纜IO。本實(shí)施例中，導(dǎo)體2的橫截面為2000平方毫 米。在電纜橫截面中，這三個(gè)導(dǎo)管呈中心對(duì)稱的方式放置。導(dǎo)管9是 由銅制成的中空管，每個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)徑為6毫米，壁厚為1毫米。導(dǎo)管9 內(nèi)壁涂有石墨粉作為潤滑劑。當(dāng)然，在本實(shí)施例中，導(dǎo)管的數(shù)量和具體排列方式可以根據(jù)不同 的需求而增加或者減少。這樣可以滿足在電纜中放置多根光纜以滿足 不同工作的要求。
實(shí)施例3
圖3是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例3橫向截面示意 圖。本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于導(dǎo)管ll為一型材，該導(dǎo)管內(nèi) 具有三個(gè)通道，每個(gè)通道內(nèi)放置有一根光纜。
實(shí)施例4
圖4是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜實(shí)施例4橫向截面示意 圖。本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于導(dǎo)管13為一型材，該導(dǎo)管內(nèi) 具有四個(gè)通道，每個(gè)通道內(nèi)放置有一根光纜。
圖5是本發(fā)明的復(fù)合光纖的高壓電力電纜光纜放置方式實(shí)施例示 意圖。光纜14以自然彎曲的方式放置在導(dǎo)管15中。
如有特殊的需求，可以在光纜14允許的半徑范圍內(nèi)將具有一定剛 性的光纜加工成在自然狀態(tài)下呈蛇形或螺旋形，這樣光纜本身具有一 定的彈性，當(dāng)光纜被拉出導(dǎo)體后，其自身彈性可以提供自回縮的能 力。
導(dǎo)體的材料可由銅或以銅為主要成分的合金、鋁或以鋁為主要成 分的合金、或不銹鋼等材料制成，也可以使用耐高溫的非金屬材料制 成，也可以是上述材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)以滿足特定的需求。
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)合光纖的高壓電力電纜，由核心以及圍繞該核心的外護(hù)套組成，所述的核心由自內(nèi)向外依次設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和金屬屏蔽層組成，其特征在于，所述的導(dǎo)體內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)通道，每個(gè)通道內(nèi)設(shè)有至少一根光纜，通道和光纜沿電纜軸向沿伸，分布于電纜的全長，所述通道的直徑大于所述的光纜的直徑，所述光纜的長度大于所述通道的長度，該光纜彎曲地分布于所述的通道內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的導(dǎo)體與絕緣層之間以及絕緣層與金屬屏蔽層之間分別設(shè)置 有一半導(dǎo)體屏蔽層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的光纜由光纖和圍護(hù)光纖的金屬護(hù)套組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的光纜呈螺旋形或蛇形分布于所述的通道中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的通道由導(dǎo)管圍護(hù)，該導(dǎo)管同通道一起縱向延伸，分布于電 纜的全長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的導(dǎo)管由鋁、或銅、或以鋁、銅為主要成分的合金、或不銹 鋼材料制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的導(dǎo)管為雙層結(jié)構(gòu)，外層為金屬材料，內(nèi)層為塑料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的導(dǎo)管內(nèi)涂有潤滑劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述的潤滑劑為石墨粉、或沸石粉、或礦物油。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光纖的高壓電力電纜，其特征在 于，所述通道的內(nèi)徑為3mm至30mm，所述光纜的外徑為lmm至5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合光纖的高壓電力電纜，由核心以及圍繞該核心的外護(hù)套組成，核心由自內(nèi)向外依次設(shè)置的導(dǎo)體、絕緣層和金屬屏蔽層組成，導(dǎo)體內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)通道，每個(gè)通道內(nèi)設(shè)有至少一根光纜，通道的直徑大于所述的光纜的直徑，光纜的長度大于所述通道的長度，該光纜彎曲地布于所述的通道內(nèi)，在電纜的截?cái)嗝妫饫|可部分拉出，又可全部或部分退回該通道。利用本發(fā)明的電纜可以保證在電纜的中間接頭和電纜終端進(jìn)行光纜連接，使得光纖處于檢測局部放電產(chǎn)生的超聲波的最佳位置，可以直接檢測到電纜導(dǎo)體溫度，為負(fù)荷監(jiān)控提供關(guān)鍵的狀態(tài)變量，該位置也是在電纜彎曲時(shí)形變最小的區(qū)域，光纖同時(shí)受到電纜各層結(jié)構(gòu)的保護(hù)，大大降低了受外力損壞的可能性。
文檔編號(hào)H01B9/00GK101458978SQ20071017219
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者張東明, 張成先, 進(jìn) 曹, 峰 楊, 林宗強(qiáng), 浩 趙 申請(qǐng)人:上海波匯通信科技有限公司