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CN103956216A - 光电复合电力电缆及加工工艺 - Google Patents

光电复合电力电缆及加工工艺 Download PDF

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CN103956216A CN201410152503.0A CN201410152503A CN103956216A CN 103956216 A CN103956216 A CN 103956216A CN 201410152503 A CN201410152503 A CN 201410152503A CN 103956216 A CN103956216 A CN 103956216A
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葛正宇
黄人如
杨跃平
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Ninghai Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种光电复合电力电缆及加工工艺，包括从外到内依次分布的外被层（1）、第一铠装层（2）、内衬层（3），所述内衬层（3）内设置有三个两两相外切的电缆单元（4），所述三个电缆单元（4）之间设置有一个加强件（5），所述电缆单元（4）与所述内衬层（3）之间的三处空隙处均填充有多个填充单元，且所有的填充单元中至少一个为光缆单元（6），且所述电缆单元内设有阻水带以及半导电组水层。采用这种结构与工艺方法的光电复合电缆防水性能好且使用寿命较长。

Description

光电复合电力电缆及加工工艺
技术领域
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种光电复合电力电缆及加工工艺。
背景技术
光电复合电力电缆是一条技能传输电能，又能实现光纤通信的复合缆，与分别铺设的电缆与光缆相比，光电复合电力电缆具有综合成本较低、施工时间较短、铺设方便等优点，因而其越来越受到广大客户的欢迎。
近年来随着国民经济的发展，国家电力事业突飞猛进，从沿海岛屿到内陆江湖沼泽地区，从海洋石油勘探平台到海岸风能发电厂，用于水下的光电复合电力电缆需求量猛增。现有技术的光电复合电力电缆因为导体线芯层间并没有放置阻水材料，所以当复合电缆的某处损坏时，整根复合电缆都会因为进水而损坏；而且众所周知，导体线芯通电温度是会上升的，这样包裹在导体线芯外面的绝缘层很容易温升而膨胀，挤压外部电缆，这样可能导致电缆使用寿命的降低；而且现有技术复合电缆中的导体之间并没有隔开，所以导体之间可能会相互影响，进而产生集肤效应，导致导体电阻增加，功耗增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种防水性能好且使用寿命较长的光电复合电力电缆及加工工艺。
本发明所采用的一种技术方案是：一种光电复合电力电缆，包括从外到内依次分布的外被层、第一铠装层、内衬层，所述内衬层内设置有三个两两相外切的电缆单元，所述三个电缆单元之间设置有一个加强件，所述电缆单元与所述内衬层之间的三处空隙处均填充有多个填充单元，且所有的填充单元中至少一个为光缆单元，其余的填充单元均为填充条，且所述光缆单元与电缆单元以及内衬层之间还填充设置填充条，所述电缆单元从外到内依次包括第一塑料增强保护层、铅套层、绝缘屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、导体屏蔽层以及导体，所述光缆单元从外到内依次包括第二塑料增强保护层、第二铠装层、松套管层以及单模光纤，所述单模光纤与松套管层之间填充设置光纤膏，所述导体为多根软铜线分层绞合紧压而成，且每层软铜线之间均设有阻水带，所述铅套层与绝缘屏蔽层之间设有一层半导电组水层。
采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：导体采用多根软铜线分层绞合紧压而成，这样设置机械强度较高；而且在每层软铜线之间设有阻水带，这样能很好的分隔导体，减少了导体之间的集肤效应，而且因为设置的是阻水带，所以能达到很好的防水效果；在铅套层与绝缘屏蔽层之间设有一层半导电组水层，这样加强了复合电缆的纵向阻水结构，使得整个复合电缆防水性能较好；而且因为半导电组水层是设置在绝缘屏蔽层外的，即也相当于设置在交联聚乙烯绝缘层外，所以当导体运行时温度升高而导致交联聚乙烯绝缘层膨胀时，半导电组水层能起到很好的缓冲作用，进而使得整根复合电缆使用寿命较长。
作为优选，所述第一塑料增强保护层与铅套层通过粘接剂固定成一体。通过粘接剂将铅套与第一塑料增强保护层固定为一体，即两者组合的强度更高，这样对电缆单元的保护效果更好。
作为优选，所述铅套层为合金铅构成，且所述合金铅的重量配比包括0.15-0.25%的锑、0.35-0.45%的锡以及余量都是铅。采用这种配比的合金铅力学强度与蠕变性能都比纯铅要高，所以采用这种配比的合金铅的铅套保护效果更好，使用寿命更长。
作为优选，所述填充条为发泡聚氯乙烯扇形填充条。发泡聚氯乙烯扇形填充条较柔软且成缆工艺性能较好，即它的缓冲效果较好，这样对内部的光缆单元以及电缆单元的保护效果都较好。
作为优选，所述的第一铠装层由两层镀锌低碳钢丝构成。采用两层镀锌低碳钢丝作为第一铠装层，这样强度较高，铠装层不容易磨耗损毁。
作为优选，所述第二铠装层包括反方向绞合的两层磷化钢丝。这样设置使得光缆单元的抗张力破坏性能较强。
本发明所采用的另一种方案是：一种加工光电复合电力电缆的工艺方法，它包括以下步骤，
（1）、通过框绞机将导体分层绞合，然后分层嵌入阻水带，且分层压紧；
（2）、将步骤（1）得到的导体外层绕包半导电阻水带，然后导体收线至转盘；
（3）、将步骤（2）得到的导体通过三层共挤交联电缆生产线，进行导体屏蔽层、绝缘层以及绝缘屏蔽层的共挤工艺；
（4）、将步骤（3）共挤完成的线芯通过转盘进入气烘房内进行去气处理；
（5）、将步骤（4）经过去气处理后的线芯外绕包半导电阻水带；
（6）、将步骤（5）得到的线芯通过转盘进入螺杆式连续挤铅机，然后挤出铅套，并在铅套外均匀涂抹一层沥青；
（7）、将步骤（6）得到的线芯通过转盘进入挤塑机挤出聚乙烯护套；
（8）、将步骤（7）得到的线芯经过立式成缆机与光缆单元共同绞合成缆；
（9）、将步骤（8）得到的缆芯外绕包内衬层；
（10）、将步骤（9）得到的缆芯经过钢丝铠装机，进行铠装；
（11）、将步骤（10）得到的缆芯外包覆外被层。
采用以上方法与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用这种方法制造的光电复合电力电缆结构强度较高，防水性能较好，整根复合电缆使用寿命较长。
作为优选，所述步骤（4）中气烘房的温度控制在65-70℃。这样设置能防止转盘底部的线芯受热而变扁变形。
作为优选，所述步骤（6）挤出铅套后还包括通过设置在挤铅机上的超声波铅套厚度测试仪进行铅套厚度检测。这样可以确保铅套的厚度和均匀性，保证复合电缆的质量。
作为优选，步骤（7）得到线芯通过转盘时需要在每层线芯之间设置防粘纸。这样可以防止铅套在重力和相互摩擦的作用下产生粘滞旋转拉坏铅套。
附图说明
图1为本发明光电复合电力电缆的结构示意图。
图2为图1中电缆单元的放大示意图。
图3为图1中光缆单元的放大示意图。
如图所示：1、外被层；2、第一铠装层；3、内衬层；4、电缆单元；5、加强件；6、光缆单元；7、填充条；8、第一塑料增强保护层；9、铅套层；10、绝缘屏蔽层；11、交联聚乙烯绝缘层；12、导体屏蔽层；13、导体；14、第二塑料增强保护层；15、第二铠装层；16、松套管层；17、单模光纤；18、光纤膏；19、阻水带；20、半导电组水层。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
如图所示：一种光电复合电力电缆，包括从外到内依次分布的外被层1、第一铠装层2、内衬层3，所述内衬层3内设置有三个两两相外切的电缆单元4，所述三个电缆单元4之间设置有一个加强件5，所述电缆单元4与所述内衬层3之间的三处空隙处均填充有多个填充单元，且所有的填充单元中至少一个为光缆单元6，其余的填充单元均为填充条7，且所述光缆单元6与电缆单元4以及内衬层3之间还填充设置填充条7，所述电缆单元4从外到内依次包括第一塑料增强保护层8、铅套层9、绝缘屏蔽层10、交联聚乙烯绝缘层11、导体屏蔽层12以及导体13，所述光缆单元6从外到内依次包括第二塑料增强保护层14、第二铠装层15、松套管层16以及单模光纤17，所述单模光纤17与松套管层16之间填充设置光纤膏18，所述导体13为多根软铜线分层绞合紧压而成，且每层软铜线之间均设有阻水带19，所述铅套层9与绝缘屏蔽层10之间设有一层半导电组水层20。所述每根软铜线表面也可以做钝化处理，这样也能有效的降低集肤效应。
所述第一塑料增强保护层8与铅套9层通过粘接剂固定成一体。所述第一塑料增强保护层为改性中密度聚乙烯材料制成。
所述铅套层9为合金铅构成，且所述合金铅的重量配比包括0.15-0.25%的锑、0.35-0.45%的锡以及余量都是铅。
所述填充条7为发泡聚氯乙烯扇形填充条。
所述的第一铠装层2由两层镀锌低碳钢丝构成。
所述第二铠装层15包括反方向绞合的两层磷化钢丝。
一种加工光电复合电力电缆的工艺方法，它包括以下步骤，
（1）、通过框绞机将导体分层绞合，然后分层嵌入阻水带，且分层压紧；
（2）、在步骤（1）得到的导体外层绕包半导体阻水带，然后导体收线至转盘；
（3）、将步骤（2）得到的导体通过三层共挤交联电缆生产线，进行导体屏蔽层、绝缘层以及绝缘屏蔽层的共挤工艺；所述三层共挤交联电缆生产线是由德国特勒斯特公司制造的，所述绝缘层采用的是陶氏公司生产的超净化高压交联聚乙烯绝缘料；
（4）、将步骤（3）共挤完成的线芯通过转盘进入气烘房内进行去气处理；
（5）、将步骤（4）经过去气处理后的线芯外绕包半导电阻水带；
（6）、将步骤（5）得到的线芯通过转盘进入螺杆式连续挤铅机，然后挤出铅套，并在铅套外均匀涂抹一层沥青；
（7）、将步骤（6）得到的线芯通过转盘进入挤塑机挤出聚乙烯护套；
（8）、将步骤（7）得到的线芯经过立式成缆机与光缆单元共同绞合成缆；
（9）、将步骤（8）得到的缆芯外绕包内衬层；
（10）、将步骤（9）得到的缆芯经过钢丝铠装机，进行铠装；
（11）、将步骤（10）得到的缆芯外包覆外被层。
所述步骤（4）中气烘房的温度控制在65-70℃。
所述步骤（6）挤出铅套后还包括通过设置在挤铅机上的超声波铅套厚度测试仪进行铅套厚度检测。
步骤（7）得到线芯通过转盘时需要在每层线芯之间设置防粘纸。
上述的转盘都可以为直径10-12m带外圈承重轮轨的大转盘。

Claims (10)

1.一种光电复合电力电缆，包括从外到内依次分布的外被层（1）、第一铠装层（2）、内衬层（3），所述内衬层（3）内设置有三个两两相外切的电缆单元（4），所述三个电缆单元（4）之间设置有一个加强件（5），所述电缆单元（4）与所述内衬层（3）之间的三处空隙处均填充有多个填充单元，且所有的填充单元中至少一个为光缆单元（6），其余的填充单元均为填充条（7），且所述光缆单元（6）与电缆单元（4）以及内衬层（3）之间还填充设置填充条（7），所述电缆单元（4）从外到内依次包括第一塑料增强保护层（8）、铅套层（9）、绝缘屏蔽层（10）、交联聚乙烯绝缘层（11）、导体屏蔽层（12）以及导体（13），所述光缆单元（6）从外到内依次包括第二塑料增强保护层（14）、第二铠装层（15）、松套管层（16）以及单模光纤（17），所述单模光纤（17）与松套管层（16）之间填充设置光纤膏（18），其特征在于：所述导体（13）为多根软铜线分层绞合紧压而成，且每层软铜线之间均设有阻水带（19），所述铅套层（9）与绝缘屏蔽层（10）之间设有一层半导电组水层（20）。
2.根据权利要求1所述的光电复合电力电缆，其特征在于：所述第一塑料增强保护层（8）与铅套（9）层通过粘接剂固定成一体。
3.根据权利要求1所述的光电复合电力电缆，其特征在于：所述铅套层（9）为合金铅构成，且所述合金铅的重量配比包括0.15-0.25%的锑、0.35-0.45%的锡以及余量都是铅。
4.根据权利要求1所述的光电复合电力电缆，其特征在于：所述填充条（7）为发泡聚氯乙烯扇形填充条。
5.根据权利要求1所述的光电复合电力电缆，其特征在于：所述的第一铠装层（2）由两层镀锌低碳钢丝构成。
6.根据权利要求1所述的光电复合电力电缆，其特征在于：所述第二铠装层（15）包括反方向绞合的两层磷化钢丝。
7.一种加工权利要求1所述的光电复合电力电缆的工艺方法，其特征在于：它包括以下步骤，
（1）、通过框绞机将导体分层绞合，然后分层嵌入阻水带，且分层压紧；
（2）、在步骤（1）得到的导体外层绕包半导体阻水带，然后导体收线至转盘；
（3）、将步骤（2）得到的导体通过三层共挤交联电缆生产线，进行导体屏蔽层、绝缘层以及绝缘屏蔽层的共挤工艺；
（4）、将步骤（3）共挤完成的线芯通过转盘进入气烘房内进行去气处理；
（5）、将步骤（4）经过去气处理后的线芯外绕包半导电阻水带；
（6）、将步骤（5）得到的线芯通过转盘进入螺杆式连续挤铅机，然后挤出铅套，并在铅套外均匀涂抹一层沥青；
（7）、将步骤（6）得到的线芯通过转盘进入挤塑机挤出聚乙烯护套；
（8）、将步骤（7）得到的线芯经过立式成缆机与光缆单元共同绞合成缆；
（9）、将步骤（8）得到的缆芯外绕包内衬层；
（10）、将步骤（9）得到的缆芯经过钢丝铠装机，进行铠装；
（11）、将步骤（10）得到的缆芯外包覆外被层。
8.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：所述步骤（4）中气烘房的温度控制在65-70℃。
9.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：所述步骤（6）挤出铅套后还包括通过设置在挤铅机上的超声波铅套厚度测试仪进行铅套厚度检测。
10.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：步骤（7）得到线芯通过转盘时需要在每层线芯之间设置防粘纸。
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