[发明专利]一种煤矿用电缆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种煤矿用电缆及其制造方法。

背景技术

随着煤矿以及地下工程建设的发展，煤矿用电缆的应用也越来越广泛，在煤矿生产中，瓦斯浓度和电缆运行温度是煤矿安全生产的两个重要指标，因此，监测瓦斯浓度和线路温度是保证煤矿安全生产的重要前提。

通过采用基于光纤传感技术的井下瓦斯监测系统对瓦斯浓度进行监测，现已属于成熟技术，目前，可以通过在煤矿用电力电缆中内置光纤单元，能够在实现煤矿用电力电缆电力传输的同时实现对电缆运行状态监测，保证煤矿用电力电缆安全运行。然而，这种煤矿用电力电缆只能够监测电缆运行状态。

另外还有一种兼做光纤通信用的矿用电缆，由矿用电缆本体的导电线芯、绝缘层、护套，与光缆组成，光缆位于护套与各绝缘线芯之间的外侧间隙内，或/和各绝缘芯线之间内侧间隙内。然而这种矿用电缆只是解决井下电气设备间的光纤通信，无法对电缆和光缆的运行温度进行监测。

因此，亟需一种具备电力传输，并具备对电缆运行温度、瓦斯浓度进行实时监测的煤矿用电缆及其制造方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种煤矿用电缆及其制造方法，用以解决现有的煤矿用电缆无法同时监测电缆运行温度和瓦斯浓度的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种煤矿用电缆，包括绝缘线芯，所述电缆还包括用于监测瓦斯浓度的单模光单元和用于监测电缆运行温度的多模光单元，所述绝缘线芯、单模光单元和多模光单元成缆绞合为一体。

优选的，所述单模光单元由内向外依次包括：至少2根单模光纤、套管、单模光单元加强层和护套，其中，至少2根单模光纤与套管之间填充有纤膏；

所述单模光单元加强层由内向外依次包括：金属带联锁铠装和芳纶纱加强层；

所述多模光单元由内向外依次包括：2根多模光纤、套管、多模光单元加强层和护套，其中，2根多模光纤与套管之间填充有纤膏；

所述多模光单元加强层由内向外依次包括金属带联锁铠装和芳纶纱加强层。

进一步的，所述电缆还包括阻水填充物，所述绝缘线芯、单模光单元、多模光单元和阻水填充物成缆绞合为一体；

所述电缆还包括由内向外依次绕制的2层高阻燃的包带，绞合为一体的绝缘线芯、单模光单元、多模光单元和阻水填充物外绕包所述2层高阻燃的包带，以形成成缆线芯；

所述2层高阻燃的包带中的外层的高阻燃的包带外设置有阻水层，阻水层外挤包外护套。

优选的，所述阻水层由内向外依次包括1层铝塑复合带和2层阻水带；所述外层的高阻燃的包带外纵包所述铝塑复合带，所述铝塑复合带外绕包所述2层阻水带。

进一步的，阻水层与外护套之间还设置有铠装层，所述铠装层为非磁性金属带联锁铠装层。

优选的，所述绝缘线芯由内向外依次包括导体和绝缘层，导体外挤包绝缘层；

当所述煤矿用电缆的额定电压大于0.6/1kV时，所述导体和绝缘层之间还设置有导体屏蔽层，所述绝缘层外还依次设置有绝缘屏蔽层和金属屏蔽层；

所述导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层所用材料的电压等级与煤矿用电缆的电压等级相适应。

优选的，当所述煤矿用电缆的额定电压等于0.6/1kV时，导体的填充系数大于或等于92％；

当所述煤矿用电缆的额定电压大于0.6/1kV时，导体的填充系数大于或等于90％。

本发明还提供一种煤矿用电缆的制造方法，包括以下步骤：

将金属杆拉制成圆形的单丝，并将多根圆形的单丝绞制成导体；

对导体进行时效处理，并在经时效处理后的导体上挤制绝缘层，以形成绝缘线芯；

将绝缘线芯、用于监测瓦斯浓度的单模光单元和用于监测电缆运行温度的多模光单元成缆绞合为一体。

优选的，所述将多根圆形的单丝绞制成导体，具体包括：

当所述煤矿用电缆的额定电压大于0.6/1kV时，将多根圆形的铝合金单丝绞制成圆形导体；

当所述煤矿用电缆的额定电压等于0.6/1kV，且导体的标称截面积大于或等于35mm²时，将多根圆形的铝合金单丝绞制成圆形导体或异形导体，所述异形导体包括：扇形导体、瓦形导体或半圆形导体；

当所述煤矿用电缆的额定电压等于0.6/1kV，且导体的标称截面积小于35mm²时，将多根圆形的铝合金单丝绞制成圆形导体。

优选的，所述对导体进行时效处理，具体包括：