[发明专利]一种高压光电复合缆用等电位光纤单元及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压光电复合缆用等电位光纤单元及其制备方法，尤其涉及一种抗击穿、不产生电位差的高压光电复合缆用等电位的光纤单元及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国电网建设的快速发展，用于电力信息传输和控制用的电力光纤单元得到了迅猛发展，如电力光纤单元架空地线（OPGW）、无金属自承式电力光缆（ADSS）、电力光缆（OPPC）等已广泛用于长距离输电线路和城市架空线路。跨越江河湖海的光纤单元复合海底电缆、用于海上石油平台供电用的海底光电复合缆、用于连接风力发电设备和变电站的光纤单元复合电力电缆等，这些电力电缆有一个共同的特征，就是电力电缆中含有可用于电力通信和控制仪器设备用的光纤单元，这些产品既用于电能的传输，又作为信息的载体。特别是用于水下的光纤单元复合电缆，光纤单元与电力电缆复合在一起，不但节约了设备的生产制造成本，而且节约了大量的海底空间资源和施工费用，具有良好的社会和经济效益。

不但如此，近年国家来高压光电复合缆和高压海底光电复合缆越来越多地应用到我国的乃至世界各国的电力传输和电网建设中。光纤单元复合电缆中必含有光纤单元，而含有金属的光单元易受电力电缆电场的作用产生损耗和发热，对电缆和光缆的传输性能和寿命都存在着一定的影响。而普通非金属光单元因其与其周远的电缆结构远件存在电位差，光纤单元中的金属元件中的感应电压过高易引起其保护层击穿，不但使光纤单元的使用寿命受到影响，而且对人员和设备存在不安全因素。

发明内容

本发明目的是针对上述需求及不足之处提供一种高压光电复合缆用等电位光纤单元及其制备方法，具有抗击穿、不产生电位差的特点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种高压光电复合缆用等电位光纤单元，其创新点在于：所述高压光电复合缆用等电位光纤单元从内到外依次由光纤、光纤单元填充专用阻水油膏、金属保护管、半导电塑料增强层、金属丝铠装层和半导电塑料外护层组成，所述光纤单元填充专用阻水油膏，所述金属保护管为紫铜带、314不锈带、316L不锈带中的一种，所述半导电塑料增强层为半导电低密度聚乙烯、半导电中密度聚乙烯中的一种，所述金属丝铠装层为高强度钢丝绞合而成，所述半导电塑料外护层为半导电低密度聚乙烯、半导电中密度聚乙烯中的一种。

优选的，所述金属丝铠装层选用的高强度钢丝直径为1.2～2.0mm。

一种高压光电复合缆用等电位光纤单元的制备方法，用于制备高压光电复合缆用等电位光纤单元，包括以下步骤：

步骤a：先在光纤上涂布标记用色谱，然后将已经涂布色谱的光纤放到恒张力放线架上，预先设定光纤放线张力为70～90g；

步骤b：接着将光纤从放线架引出并合并在一起引入激光焊接机上的金属保护层中，然后在金属保护管焊接前，在金属保护管内均匀地注入光纤单元填充专用阻水油膏；

步骤c：接着半导电塑料增强层在塑料挤出上挤出，挤出时挤塑机的挤出工作温度范围为120～180℃，且挤出时调整挤出模具位置使模具中心与设备中心点处于同一水平位置，且模芯与模套的周围间隙距离相等；

步骤d：接着在半导电塑料增强层的外面缠绕一层金属丝铠装层，金属丝铠装层在金属铠装机上完成，铠装过程中金属铠装机的放线张力为200～300N，绞合节距300～350mm；

步骤e：接着在金属丝铠装层外挤出一层半导电塑料外护层，该半导电塑料外护层在塑料挤出上挤出，挤出过程中调整挤塑机的挤出工作温度范围为120～180℃，且挤出时调整挤出模具位置使模具中心与设备中心点处于同一水平位置，模芯与模套的周围间隙距离相等。

优选的，所述步骤b中金属保护管厚度为0.2～0.3mm，且金属保护管焊接时采用氩气保护，且焊接时焊接功率5～10kW,焊接速度20～25m/min。

优选的，所述步骤c中半导电塑料增强层挤出过程中设置有冷却工序，所述冷却工序为从挤塑机的机头出来后要经过冷却水槽进行冷却，冷却水槽共分6段，每段长4.5m，各段水槽的水温保持在35～45℃采用张力收线方式的进行收线，收线张力50～100N。

优选的，所述步骤d中金属丝铠装层的高强度钢丝在绞合前要进行预变形处理，预变形高度为绞合直径的80～90%,预变形长度为绞合节距的85～95%，收线采用张力收线方式，收线张力为500～600N，收线盘直径不小于300mm。