[发明专利]多用途光纤复合结构电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆，特别是一种多用途光纤复合结构电缆，该电缆为单芯或多芯，可作为6～1100kV海底电缆和单芯或多芯6～1100kV电力电缆。

背景技术

目前常见的光电复合结构海缆如公告号为CN2817011Y公开的海缆，该海缆的缆芯由电缆线芯及光纤共同组，芯线主要由绞合铜导体和依次设置于绞合铜导体外的绝缘屏蔽层、金属保护层、光纤单元、填充物、内护套层、铠装层、外护套层。光纤单元置于两个芯线间隙，并且芯线和光纤单元的四周空隙填充有填充物。

这种光电复合结构海缆存在以下不足：

1、应用范围小：只适用于三芯海缆，不适用于其它单芯电缆、电力电缆，特别是陆缆；

2、光纤单元置于芯线空隙之间，生产时光纤单元易卡进芯线内，造成光纤单元损伤。海缆均是定制产品，不同的项目即便型号规格相同在性能和尺寸上均有很大的区别。特别是大长度海缆，当生产到一段长度后，易发生光纤单元损伤。原有产品具备电力传输和通信传输功能，由于光纤单元损伤，仅具备电力传输功能。

针对上述问题一般有两种解决方案：一、客户要求制造厂重新生产一根海缆，但制造厂将增大成本，而且原有产品将积压，同时还将延迟项目工期，影响影响居民生活和国家安全。二、客户采用无光纤单元的海缆，再采购一根海底光缆，既增加额外的成本，又延长项目工期，影响居民生活和国家安全。

3、该海缆敷设后，在登陆段需将内护套、铠装层、外护套逐一剥除。光纤单元将失去护套和铠装的保护，裸露在外，易遭受外力损伤，同时日照、海水、潮气、烟雾等侵蚀光纤单元，严重影响通信传输、甚至降低光纤单元的使用时间。

4、该海缆的光纤单元设置于芯线和填充物之间，仅能用于通信传输。由于距离绝缘和导体较远、不能进行测温监控。

目前常见的光纤测温高压交联电力电缆如公开号为CN201655418U公开的电力电缆，该电缆由导体和依次设置于导体外的导体屏蔽、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电缓冲层、光纤敷设层、半导电缓冲层、金属护套、防腐层、护套层组成。其中光纤敷设层由半导电发泡条、光缆组成。

这种光纤测温高压交联电力电缆存在以下不足：

1、只适用于单芯陆缆，不适用于其它电力电缆特别是海缆和三芯电力电缆，应用范围小；

2、光纤敷设层采用半导电发泡条作为光缆的支撑和保护件。半导电发泡条非常柔软，不能起到对光缆的支撑和保护。在制造、敷设时易造成光缆的损伤；

3、半导电发泡条用于绝缘和金属护层的电气连接。相对于金属材料（铜、铝、铅）电阻非常大，绝缘和金属护层不能进行充分的电气连接，存在电势差。在产品测试时或运行时会发生放电，对产品、系统、人员造成伤害。

4、光纤芯数最大为12芯，用于测温监控和通信信号的光缆类型不用，用于通信型号传输的光纤芯数少于12芯，一般用于通信传输的光纤芯数至少要24芯。因此该中电缆只能用于测温监控、不能用一通信型号的传输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多用途光纤复合结构电缆，该电缆既能够用于单芯、多芯海缆，也可用于电力电缆；可同时提供测温监控、预警监测、通信信号传输；确保更准确的监测电缆运行温度、特别是绝缘温度；满足大容量通信信号传输；实现预警监测，避免外力对海缆和电力电缆造成损伤，可有效避免海缆的“锚害”；金属护层、各电缆之间的电气接触，消除电应感势，降低因感应电势叠加对设备和人的危害；光缆单元加工制造风险低、保护更加安全可靠、完全避免潮气、阳光、烟雾等的侵蚀；适用于多种类型电缆、提供通信、测温、监控等多种功能。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种多用途光纤复合结构电缆，包括缆芯，所述缆芯由内向外依次为绝缘线芯、第一缓冲层、第二缓冲层和金属套，所述第一缓冲层和第二缓冲层之间设置有金属丝和光缆单元，所述光缆单元和金属丝一并缠绕在第一缓冲层上。所述缆芯为三个。

与现有技术相比，本发明的优点在于根据不同使用场合和客户需求提供及适用于电力电缆又适用于海底电缆，同时可提供通信传输、测温监控、预警监测的多用途光纤复合结构。

缓冲层间缠绕金属丝，加强同金属套的电气连接，同时还提高短路容量。缓冲间可放置多根光缆单元，光纤芯数可超过上百芯，充分满足大容量通信型号传输。

光缆单元更贴近绝缘，测温监控更加准确，避免因光缆单元离绝缘较远，测温不准确，造成电缆运行温度过高，产生热击穿。光缆单元至于金属套内，加工风险低, 避免日照、海水、潮气、烟雾的腐蚀，更加安全可靠。