CN203150315U

CN203150315U - 智能电网终端用户水下布线用综合电缆

Info

Publication number: CN203150315U
Application number: CN201320183585.6U
Authority: CN
Inventors: 徐梁
Original assignee: SHANGHAI PANDA ELECTRIC WIRE CO Ltd; SHANGHAI PANDA SPECIALTY WIRE CO Ltd; Shanghai Panda Wire & Cable Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI PANDA ELECTRIC WIRE CO Ltd; SHANGHAI PANDA SPECIALTY WIRE CO Ltd; Shanghai Panda Wire & Cable Co Ltd
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2023-04-12

Abstract

本实用新型公开了一种智能电网终端用户水下布线用综合电缆，包括电力线芯（3）、电器高清信号缆芯（4）、电器控制缆芯（5）和光纤通信线芯（6），多根电力线芯、电器高清信号缆芯、电器控制缆芯和光纤通信线芯成缆后外包KEVLAR芳纶纤维编织防护层（8），内挤压式填充高阻水硫化天然橡胶（7），外面再包耐油耐泥浆耐酸碱硫化丁苯橡胶或丁腈橡胶外护套（9）。本实用新型综合电缆集成了电力配送、电器监控、互联网通信等多种功能于一体，能节约安装空间、提高安装效率、降低维护成本，稳定满足大流量数据传输需求和智能化的电力配送需求；该综合电缆耐水体腐蚀和泥浆腐蚀。适宜智能电网和“三网合一”通信网络下电器装备的模块化应用。

Description

智能电网终端用户水下布线用综合电缆

技术领域

本实用新型涉及一种智能电网终端用户水下布线用综合电缆，尤其涉及电力导电线芯额定电压U₀/U 为 0.6/1kV以下的智能电网终端用户水下布线用综合电缆。

背景技术

随着光纤光缆的普及应用，以及中国电信、移动和联通等通信公司在“光纤到户”项目中的推广，目前互联网、有线电视、固定电话已经逐步实现“三网合一”、“一网到户”。光纤到户工程给中国用户带来了极大的便利，并享受到了便捷的信息生活。随着技术的发展，智能电网技术的推广将实现电气用户远程智能控制、水电气用量互联网监测、水电气使用实时监控等智能技术，是将当代最先进智能技术、电气技术、互联网信息技术融合应用的典范。然而水下布线产品在防水方面主要采用填充光缆膏等阻水技术。因光缆膏耐温低，在与电力线芯同缆使用时容易受热融化而在毛细作用和重力压差作用下产生滴流。因此，在电网和通信网络同网铺设中，目前三网合一工程中使用的光纤光缆不能满足要求。

现有电力电网水下铺设的水下电缆通常采用阻水带作为阻水构件。在电缆进水的情况下，阻水带非常容易吸水饱和并使整个阻水层完全浸水。电缆阻水层中的进水很难蒸发从而不断腐蚀工作线芯，最终导致工作线芯失去工作能力，缩短电缆应用寿命。

现有电力电网水下铺设的水下电缆通常采用镀锌钢丝作为承重构件。镀锌钢丝具有较强的抗拉强度，是不错的承重构件。但是在水中，电缆外护层一旦因船舶撞击、鱼类啃咬而破坏，镀锌钢丝就会与水体密切接触。在电化学作用下，镀锌钢丝的镀锌层会逐步锈蚀露出钢丝。铁是化学性能非常活跃的金属。在水和水中氧气的作用下，钢丝会在短时间内被腐蚀而失去承重作用。

现有的水下低压电力电缆结构如图1所示，电力导电线芯额定电压U₀/U 为 0.6/1kV以下，一般采用绞合裸铜或镀锡导体11，交联聚乙烯绝缘或乙丙橡胶绝缘12，多芯线（一般为三芯）成缆后外绕包阻水带14，多芯线间内填填充网带13，阻水带14外装镀锌钢丝缠绕铠装层15，最外层采用阻燃聚氯乙烯护套、低烟无卤聚烯烃护套或丁苯（丁腈、氯磺化聚乙烯）橡胶护套作为外护套16。现有的“三网合一”入户光缆结构如图2所示，光纤21对绞后外包松套管（PBT管）23，内有光纤膏22填充，然后多对数成缆，其中填加有填充绳24和纤维强化塑料（FRP）加强芯25，成缆后外包阻水带27，内有光缆膏26填充，再挤包中密度聚乙烯（MDPE）内护套28，外包芳纶纱29后再挤包中密度聚乙烯（MDPE）外护套30。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种智能电网终端用户水下布线用综合电缆，该综合电缆集成了电力配送、电器监控、互联网通信等多种功能的组件于一体，能节约安装空间、提高安装效率、降低维护成本，稳定满足大流量数据传输需求和智能化的电力配送需求；该综合电缆耐水体腐蚀和泥浆腐蚀。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能电网终端用户布线用综合电缆，包括电力线芯、电器高清信号缆芯、电器控制缆芯和光纤通信线芯，所述电力线芯由绞合铜导体外包绝缘层；所述电器高清信号缆芯由若干根高清信号线芯成缆后外绕包金属铝箔屏蔽层，再外绕包高韧性聚酯带防护层，高清信号线芯间内填网带填充和一根接地引流线，高清信号线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体外包绝缘层对绞后外绕包铝箔；所述电器控制缆芯由若干根控制线芯绞合后外绕包金属铝箔屏蔽层，屏蔽层外包镀锡铜丝编织屏蔽层后再绕包高韧性聚酯带作为防护层，控制线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体外包绝缘层；所述光纤通信线芯由光纤绞合后外包松套管，内有光纤膏填充，松套管外包芳纶线，再绕包高韧性聚丙烯带防护层；

多根电力线芯、电器高清信号缆芯、电器控制缆芯和光纤通信线芯成缆后外包KEVLAR芳纶纤维编织防护层，内挤压式填充高阻水硫化天然橡胶，外面再包外护套。

所述电力线芯为三根，电器高清信号缆芯为二根，电器控制缆芯为一根，光纤通信线芯为六根，二根光纤通信线芯位于一根电器高清信号缆芯两边为一组，二根光纤通信线芯位于一根电器控制缆芯两边为一组，三根电力线芯位于中间，沿三根电力线芯外围一圈间隔设置三组。

所述电力线芯绝缘层为低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。

所述高清信号线芯绝缘层为低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。

所述控制线芯绝缘层为低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。

所述外护套为耐油耐泥浆耐酸碱硫化丁苯橡胶或丁腈橡胶护套。

本实用新型的综合电缆与现有技术相比，其积极效果是：该综合电缆集成了电力配送、电器监控、互联网通信等多种功能的组件于一体，能节约安装空间、提高安装效率、降低维护成本，稳定满足大流量数据传输需求和智能化的电力配送需求，该综合电缆耐水体腐蚀和泥浆腐蚀，能够跨越江河湖海水底铺设，适宜智能电网和“三网合一”通信网络下电器装备的模块化应用。

附图说明

图1为现有水下低压电力电缆结构示意图；

图2为现有“三网合一”入户光缆结构示意图；

图3为本实用新型智能电网终端用户水下布线用综合电缆结构示意图；

图4为本实用新型的电器高清信号缆芯结构示意图；

图5为本实用新型的电器控制缆芯结构示意图；

图6为光纤通信线芯结构示意图。

图中：11绞合裸铜（镀锡）导体，12交联聚乙烯绝缘或乙丙橡胶绝缘，13填充网带，14阻水带，15镀锌钢丝缠绕铠装，16阻燃聚氯乙烯护套、低烟无卤聚烯烃护套或丁苯（丁腈、氯磺化聚乙烯）橡胶护套；

21光纤，22光纤膏，23松套管（PBT管），24填充绳，25纤维强化塑料（FRP）加强芯，26光缆膏，27阻水带，28中密度聚乙烯（MDPE）内护套，29外包芳纶纱，30中密度聚乙烯（MDPE）外护套；

3电力线芯，31绞合铜导体，32低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘，4电器高清信号缆芯，41柔软绞合裸铜或镀锡铜导体，42低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘，43网带填充，44镀锡铜丝接地引流线，45金属铝箔绕包屏蔽层，46高韧性聚酯带绕包防护层，47铝箔，5电器控制缆芯，51柔软绞合裸铜或镀锡铜导体，52低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘，53金属铝箔绕包屏蔽层，54镀锡铜丝编织屏蔽层，55高韧性聚酯带绕包防护层，6光纤通信线芯，61光纤，62光纤膏填充，63PBT管，64芳纶纱，65高韧性聚丙烯带绕包防护层，7高阻水硫化天然橡胶挤压式填充，8 KEVLAR（中文译名凯夫拉）芳纶纤维编织防护层，9耐油耐泥浆耐酸碱硫化丁苯橡胶或丁腈橡胶外护套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图3至图6，一种智能电网终端用户布线用综合电缆，包括电力线芯3、电器高清信号缆芯4、电器控制缆芯5和光纤通信线芯6，所述电力线芯3由绞合铜导体31外包绝缘层32；电器高清信号缆芯4由若干根高清信号线芯成缆后外绕包金属铝箔屏蔽层45，再外绕包高韧性聚酯带防护层46，高清信号线芯间内填网带填充43和一根接地引流线44，接地引流线44为镀锡铜丝，高清信号线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体41外包绝缘层42对绞后外绕包铝箔47，电器高清信号缆芯4为多芯小截面；所述电器控制缆芯5由若干根控制线芯绞合后外绕包金属铝箔屏蔽层53，屏蔽层53外包镀锡铜丝编织屏蔽层54后再绕包高韧性聚酯带作为防护层55，控制线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体51外包绝缘层52，电器控制缆芯5为多芯小截面；光纤通信线芯6由光纤61绞合后外包松套管63，内有光纤膏填充62，松套管63外包芳纶线64，再绕包高韧性聚丙烯带防护层65；多根电力线芯3、电器高清信号缆芯4、电器控制缆芯5和光纤通信线芯6成缆后外包KEVLAR芳纶纤维编织防护层8屏蔽，内挤压式填充高阻水硫化天然橡胶7，外面再包外护套9。

所述电力线芯3为三根，电器高清信号缆芯4为二根，电器控制缆芯5为一根，光纤通信线芯6为六根，二根光纤通信线芯6位于一根电器高清信号缆芯4两边为一组，二根光纤通信线芯6位于一根电器控制缆芯5两边为一组，三根电力线芯3位于中间，沿三根电力线芯3外围一圈间隔设置三组。

所述电力线芯绞合铜导体31采用符合IEC60228：2004《绝缘电缆的导体》的电工用铜绞合导体，保证产品良好的导电能力、电磁信号传输性能和便捷的安装操作。电力导电线芯额定电压U₀/U为0.6/1kV，电力线芯导体截面：3×6～185mm²。高清信号线芯柔软绞合裸铜或镀锡铜导体41、控制线芯柔软绞合裸铜或镀锡铜导体51采用高纯度的电气工业专用柔软铜丝，符合IEC60228：2004《绝缘电缆的导体》标准，导体具有良好的导电性能和抗拉强度，适宜小空间内的用户安装，柔韧性好，增长产品的使用寿命。

所述电力线芯绝缘层32、高清信号线芯绝缘层42和控制线芯绝缘层52均采用低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。该绝缘为安全环保、低烟无卤、绝缘性能好、电磁损耗小、耐温等级高、耐酸碱等性能出众，能提高产品耐电力过载性能的同时，不影响同缆布线的绞对仪表监控缆芯、控制缆芯和光纤的正常使用。良好的绝缘性能提高电缆耐压等级和电磁兼容性能，能够使产品固定安装时在-30℃～105℃范围内正常工作，在-40℃～125℃范围内承受4小时的过载电流无损伤，并且抗张强度高。

所述电器高清信号缆芯4由若干根高清信号线芯成缆后外绕包金属铝箔屏蔽层45进行屏蔽，高清信号线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体41外包绝缘层42对绞后外绕包铝箔47，在保证正常电力配送的同时，不影响高清信号线芯的正常工作，并带有引流接地组件。采用铝箔双重屏蔽的监控缆芯主要输送高频电磁信号，因此双重铝箔屏蔽和可靠的镀锡铜丝接地能够保障内部信号正常工作不受低频信号干扰。所述电器控制缆芯5由若干根控制线芯绞合后外绕包金属铝箔屏蔽层53，屏蔽层53外包镀锡铜丝编织屏蔽层54后再绕包高韧性聚酯带作为防护层55，采用0.12mm的镀锡铜丝作为控制线芯的金属屏蔽层，对于控制信号频率较低的电器控制缆芯来说完全可以消除来自电力配送单元的50HZ超低频率的电磁干扰。产品各个组件单元和整体部分都有完善的屏蔽结构和引流接地组件，可以使内外部产生的感应电流及时接地而不影响相关组件的正常工作。

所述光纤通信线芯6采用技术成熟的单模光纤，其结构采用完善的光纤膏填充、PBT管镶套，外加芳纶纤维编织加强抗拉能力，就能够承受起高强度的弯曲和机械拉伸。由于在加工中，作为组件固定在挤压式弹性阻燃聚烯烃填充料中，光纤单元自身不承重且弯曲半径大，光纤单元完全与水汽阻绝，因此产品中的光纤单元具有可靠的应用安全性，提高了光纤寿命。

所述电力线芯3、电器高清信号缆芯4、电器控制缆芯5和光纤通信线芯6成缆后内挤压式填充高阻水硫化天然橡胶7。当电缆遭遇损伤进水时，该填充材料凭借良好的耐水性能能够保证水体不浸润而造成内部工作线芯出现故障。经过加工的天然橡胶具有良好的隔水性、回弹性、耐磨损、耐酸碱、耐盐、耐油、耐老化性能。使线缆产品具有很好的阻水性能和抗拉强度。能保证线缆产品在浸水状态下正常使用，不会发生电缆进水而造成供电中断、电磁信号电流紊乱的情况，也不会因电缆进水而造成光纤“氢移”影响光纤寿命。

所述电力线芯3、电器高清信号缆芯4、电器控制缆芯5和光纤通信线芯6成缆后外包KEVLAR芳纶纤维编织防护层8。凯夫拉芳纶纤维编织防护层编织密度>90%，该编织层光滑平整，覆盖致密，保证产品具有良好的抗机械损伤能力、抗腐蚀能力、阻燃能力和稳定的结构。弹性模量和抗拉强度优于钢丝5倍的凯夫拉纤维在智能电网水底铺设和洪峰冲击、船舶撞击等灾害中，发挥强度优势能够从容应对大拉力负载。

所述电力线芯3、电器高清信号缆芯4、电器控制缆芯5和光纤通信线芯6成缆后外护套9选用耐油耐泥浆耐酸碱硫化丁苯橡胶或丁腈橡胶护套料。该外护套能够适应复杂的水下环境，在船舶泄露的油污、各种成分的泥浆和水体的腐蚀下保持10年以上的使用寿命。经实验室试验验证，该材料在80℃ 2号矿物油168小时的耐油试验后仍然具有原来材料85%的抗拉强度，变形率不超过30%。

本实用新型的综合电缆集成了电力配送、电器监控、互联网通信等多种功能的组件，通过智能电网技术，用户和供应公司可以实时远程监控用水、用电、用气的真实情况，对燃气泄漏、水压过载、电力调控失调等突发意外事故做到早发现早处理，避免重大事故发生。该产品适用于模块化水下装备制造和集约型电力和信息系统的水下铺设。

本实用新型的综合电缆抗灾害能力强，能够在洪涝灾害、地震等灾害中坚持工作。护套内部的凯夫拉芳纶纤维编织防护层，使该电缆产品能够承受极大的冲击力，在山洪暴发、洪峰过境或船舶撞击、地震损毁中，该产品凭借凯夫拉芳纶纤维极好的弹性模量和强度，能够承受200N/mm²以下的冲击强度。

本实用新型的综合电缆具有极好的耐酸碱、耐泥浆、耐盐、耐候、耐油污、耐水体腐蚀性能，能够满足在水下直埋和水下管道等不同场合的工作需求。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种智能电网终端用户水下布线用综合电缆，其特征是：包括电力线芯（3）、电器高清信号缆芯（4）、电器控制缆芯（5）和光纤通信线芯（6），所述电力线芯（3）由绞合铜导体（31）外包绝缘层（32）；所述电器高清信号缆芯（4）由若干根高清信号线芯成缆后外绕包金属铝箔屏蔽层（45），再外绕包高韧性聚酯带防护层（46），高清信号线芯间内填网带填充（43）和一根接地引流线（44），高清信号线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体（41）外包绝缘层（42）对绞后外绕包铝箔（47）；所述电器控制缆芯（5）由若干根控制线芯绞合后外绕包金属铝箔屏蔽层（53），屏蔽层（53）外包镀锡铜丝编织屏蔽层（54）后再绕包高韧性聚酯带作为防护层（55），控制线芯由柔软绞合裸铜或镀锡铜导体（51）外包绝缘层（52）；所述光纤通信线芯（6）由光纤（61）绞合后外包松套管（63），内有光纤膏填充（62），松套管（63）外包芳纶线（64），再绕包高韧性聚丙烯带防护层（65）；

多根电力线芯（3）、电器高清信号缆芯（4）、电器控制缆芯（5）和光纤通信线芯（6）成缆后外包KEVLAR芳纶纤维编织防护层（8），内挤压式填充高阻水硫化天然橡胶（7），外面再包外护套（9）。

2.根据权利要求1所述的智能电网终端用户水下布线用综合电缆，其特征是：所述电力线芯（3）为三根，电器高清信号缆芯（4）为二根，电器控制缆芯（5）为一根，光纤通信线芯（6）为六根，二根光纤通信线芯（6）位于一根电器高清信号缆芯（4）两边为一组，二根光纤通信线芯（6）位于一根电器控制缆芯（5）两边为一组，三根电力线芯（3）位于中间，沿三根电力线芯（3）外围一圈间隔设置三组。

3.根据权利要求1或2所述的智能电网终端用户水下布线用综合电缆，其特征是：所述电力线芯绝缘层（32）为低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。

4.根据权利要求1或2所述的智能电网终端用户水下布线用综合电缆，其特征是：所述高清信号线芯绝缘层（42）为低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。

5.根据权利要求1或2所述的智能电网终端用户水下布线用综合电缆，其特征是：所述控制线芯绝缘层（52）为低烟无卤聚烯烃或交联聚烯烃绝缘。

6.根据权利要求1或2所述的智能电网终端用户水下布线用综合电缆，其特征是：所述外护套（9）为耐油耐泥浆耐酸碱硫化丁苯橡胶或丁腈橡胶护套。