CN103971840B - 一种用于电力系统的光电复合缆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力及线缆技术领域，尤其是涉及一种用于电力系统的光电复合缆，它包含有套管体、保护层、护套层，其特征在于套管体内具光传输元件，套管体的外圆周上有开口，防护条；开口的对称轴线过套管体的中心，每个开口的下方具有与该开口相连接通的容置腔室，容置腔室与容纳光传输元件的空腔是不相通的，相邻的容置腔室之间是不连通的，容置腔室分布在套管本体之内，容置腔室具开口内侧及开口外侧，从任一开口内侧沿该开口的对称轴线到容置腔室中心，容置腔室的宽度是逐渐增大的；容置腔室中具有电传输单元。本发明具有以下主要有益效果：分支引入更方便，不需要电传输单元绞合设备，生产工序更少，复合缆外径更细，成本更低。
Description
技术领域
本发明属于电力及线缆技术领域，尤其是涉及一种用于电力系统的光电复合缆。
背景技术
随着三网/四网融合的推进，国内的电力系统中需要大量的光电复合缆，该种光电复合缆可以用在电力杆塔到电力用户的接入中，主要分为杆塔到电表及电表到用户单元；还可以用在社区变压单元到杆塔之间；同时还可以用在需要远程供电的仪器设备上；等等。
为此，国内外对于光电复合缆进行了大量的研发与使用，授权公告号为CN201717056U、专利名称为：一种FTTH用光电复合缆，包括光信号传输单元、电信号传输单元以及将光信号传输单元和电信号传输单元包覆在其中的护层单元，所述的电信号传输单元由铜导线及包覆在铜导线外周的绝缘层组成，所述的光信号传输单元包括位于中心的光纤、包覆在光纤外的低烟无卤阻燃护套以及设置在低烟无卤阻燃护套内且位于光纤两侧的加强件，所述的电信号传输单元位于光信号传输单元的低烟无卤阻燃护套外侧。实际上是中华人民共和国邮电行业标准YD/T1997-2009中的蝶形光缆的改进，将加强件改成了电信号传输单元。授权公告号为CN202631819U、专利名称为：FTTH用光电复合蝶形引入光缆，它采用两根或两根以上的蝶形引入光缆；所述光缆和电缆以一定节距绞合后挤包一层圆形外表护套，所述护套采用低烟无卤护套材料。实际上为多根蝶形光缆与电传输单元绞合来实现光电复合。该种结构中，由于蝶形光缆单元本身的尺寸为2mm×3mm左右，其中仅有1根或2根光纤，因此，很不经济，另外，连接时需要将缆芯全部解剖开，因此，对于不使用的部分造成了较大的伤害；而且，电与光传输在同一个绞合体中，电力单元与蝶形缆单元比较近，因此电力由于负荷发热会极大地妨害光信号的传输。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的扩大光电复合缆中光传输单元的数量、增加光通信密度，使电力负荷发热对于光信号的传输性能的影响减小，使电单元/光单元的分离更方便。本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的实施实例1中，一种用于电力系统的光电复合缆，它包含有套管体1、包覆在套管体外的保护层4、挤塑包覆在保护层4之外的护套层2，其特征在于套管体的套管本体11之内的空腔中具有光传输元件12，套管体的外圆周上有多个对称分布的开口14，相邻的开口之间形成防护条15；在任一横截面上：开口的对称轴线L过套管体的中心，每个开口的下方具有与该开口相连接通的容置腔室13，容置腔室与容纳光传输元件的空腔是不相通的，相邻的容置腔室之间是不连通的，容置腔室对称地分布在套管本体之内，每个容置腔室的中心位于对应的开口的对称轴线L上，容置腔室的中心位于同一圆周上，开口与容置腔室连接处为开口内侧，套管体的外边缘为开口外侧，与任一开口的对称轴线相垂直的直线与该开口下方的容置腔室具有两个交点，该两个交点之间的长度称为容置腔室的宽度,从任一开口内侧沿该开口的对称轴线到容置腔室中心，容置腔室的宽度是逐渐增大的；容置腔室中具有电传输单元3。
本实施实例中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述电传输单元为裸导体。
本实施实例中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布。
本发明的实施实例2及实施实例3中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例1，不同之处在于电传输单元3为复合体，它包含内层导体31及位于内层导体之外的绝缘层32；实施实例2中的绝缘层为绝缘空管，内层导体是穿在绝缘空管中的；实施实例3中的绝缘层是挤塑包覆在内层导体之外的。
本发明实施实例4至实施实例6中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例2或实施实例3，不同之处在于每个容置腔室中具有多个电传输单元3；实施实例4中，每个容置腔室中具有两个分立的电传输单元3；实施实例5中，每个容置腔室中具有四个分立的电传输单元3；实施实例6中，每个容置腔室中具有四个绞合的电传输单元3，四个绞合的电传输单元形成了四线组30；当然，每个容置腔室中具有电传输单元可以为多个，且多个电传输单元可以是分立的，也可以是绞合的；进一步地，还可以是一些容置腔室中具有电传输单元，而另外一些容置腔室中具有光传输单元。
本发明实施实例7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例5，不同之处在于保护层4与护套层2之间还有一挡潮层5。
本发明实施实例2至实施实例7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布。
本发明实施实例2至实施实例7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述内层导体为单根铜杆或单根铝杆或单根铝镁合金杆或多根铜丝的绞合体。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述套管体的外圆周上还具有凹槽，凹槽位于相邻的开口之间的防护条上。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述套管本体的材料为塑料，所述套管体是一体形成的。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征还在于，在任一横截面上，沿任一开口的对称轴线方向，从开口外侧到开口内侧，开口的宽度是一样大的或者开口的宽度是逐渐增大的。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述光传输元件为光导纤维或光导纤维带或既有光导纤维又有光导纤维带。
进一步地，上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述光导纤维为单模光纤或多模光纤；所述光导纤维带中的光导纤维为单模光纤或多模光纤。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述护套层的材料为低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或阻燃聚乙烯或低烟无卤聚乙烯或低烟低卤阻燃聚乙烯。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于，套管体外螺旋包覆有防脱物质。
进一步地，上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述防脱物质是聚酯带或聚酯纱或阻水带或阻水纱或芳纶纱或玻璃纤维纱或涤纶纱或锦纶纱。
本发明中，由于从任一开口内侧沿该开口的对称轴线到容置腔室中心，容置腔室的宽度是逐渐增大的；以及沿任一开口的对称轴线方向，从开口外侧到开口内侧，开口的宽度是一样大的或者开口的宽度是逐渐增大的；因此，即使在套管体生产完成后，电传输单元也极易从开口置入到容置腔室，且可填充饱满容置腔室；当然，也可以在生产套管体时，将电传输单元直接置入容置腔室，这样大大节省了工序；而且电传输单元对称地分布在容置腔室中，因此，即使经过多次反复弯曲，卷绕，曲挠，反复施工，光电复合缆的机械性能仍能保持一致，电传输单元不会象平时的绞合方式一样会松散开。
本发明中，套管体外螺旋包覆有防脱物质，更确保了电传输单元不会从容置腔室中逸出，保证了光缆电传输单元分布的均匀性及光电复合缆力学性能的一致性。
本发明中，电传输单元的绝缘层可与管本体一样的塑料；这样，在生产套管体时若加入电传输单元，则电传输单元可与套管本体粘结为一体，使电传输单元很难从开口中逸出，即使不采用防脱物质也可达到使电传输单元固定的目的。
本发明中，由于套管体是同塑料制成的，塑料具有相当高的韧性，因此，相邻的防护条可以小范围地分开与贴近，分开时有利于电传输单元的置入，贴近时可以使防止电传输单元的逸出；防脱物质可以使防护条相互贴近。
本发明中，若电传输单元中部分为光导纤维或光导纤维带，则可大大地提高光纤的密度，使其达到更大芯数的目的，而且，容置腔室中的光导纤维或光导纤维带极易被取出，用于分支接入，而且不会破坏套管体，产品可被灵活应用于FTTX引入中，更易在电力系统中使用。
本发明中，电传输单元为裸导体时，由于相互之间防护条的阻隔及保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布，这样确保了电传输单元没有绝缘层时，也能安全地传输电力或信号，节约了生产工序，降低了成本；增加了生产速度。
本发明实施实例2-7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布,大大增强了光电复合缆的抗拉力；以及实施实例7中的挡潮层为钢塑复合带或铝塑复合带，有效地阻水了水份从护套层的渗入，在护套层厚度为2mm时，光电复合缆在100米水深处敷设能正常使用，未有水份的渗入。
因此，本发明具有以下主要有益效果：纤芯密度更大，分支引入更方便，不需要复杂、昂贵的电传输单元绞合设备，电传输单元的固定更牢靠，生产工序更少，复合缆外径更细，成本更低。
附图说明
图1为本发明实施实例1的一段剖开后的立体结构示意图。
图2为图1放大后的横截面结构示意图。
图3为本发明实施实例2的电传输单元放大后的横截面结构示意图。
图4为本发明中使用的套管体的一段剖开后的立体结构示意图。
图5为图4放大后的横截面结构示意图。
图6为本发明实施实例3的一段剖开后的立体结构示意图。
图7为图6放大后的横截面结构示意图。
图8为本发明实施实例4的一段剖开后的立体结构示意图。
图9为图8放大后的横截面结构示意图。
图10为本发明实施实例5的一段剖开后的立体结构示意图。
图11为图10放大后的横截面结构示意图。
图12为本发明实施实例6的横截面结构示意图。
图13为本发明实施实例7的一段剖开后的立体结构示意图。
具体实施方式
实施实例1
请见图1、图2及图4和图5；一种用于电力系统的光电复合缆，它包含有套管体1、包覆在套管体外的保护层4、挤塑包覆在保护层4之外的护套层2，其特征在于套管体的套管本体11之内的空腔中具有光传输元件12，套管体的外圆周上有12个对称分布的开口14，相邻的开口之间形成防护条15；在任一横截面上：开口的对称轴线L过套管体的中心，每个开口的下方具有与该开口相连接通的容置腔室13，容置腔室与容纳光传输元件的空腔是不相通的，相邻的容置腔室之间是不连通的，容置腔室对称地分布在套管本体之内，每个容置腔室的中心位于对应的开口的对称轴线L上，容置腔室的中心位于同一圆周上，开口与容置腔室连接处为开口内侧，套管体的外边缘为开口外侧，与任一开口的对称轴线相垂直的直线与该开口下方的容置腔室具有两个交点，该两个交点之间的长度称为容置腔室的宽度,从任一开口内侧沿该开口的对称轴线到容置腔室中心，容置腔室的宽度是逐渐增大的；容置腔室中具有电传输单元3。
本实施实例中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述电传输单元为裸导体。
本实施实例中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布。
实施实例2
请见图3，并参考图1、图2、图4和图5，一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例1，不同之处在于电传输单元3为复合体，它包含内层导体31及位于内层导体之外的绝缘层32；绝缘层为绝缘空管，内层导体是穿在绝缘空管中的。
实施实例3
请见图6、图7，并参考图4和图5，一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例1，不同之处在于电传输单元3为复合体，它包含内层导体31及位于内层导体之外的绝缘层32；绝缘层是挤塑包覆在内层导体之外的。
实施实例4
请见图8、图9，并参考图4和图5，一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例2，不同之处在于每个容置腔室中具有两个电传输单元3；每个容置腔室中具有两个分立的电传输单元3。
当然，本实施实例中的电传输单元还可以是实施实例3中的。
实施实例5
请见图10、图11，并参考图4和图5，一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例2，不同之处在于每个容置腔室中具有四个分立的电传输单元3。
当然，本实施实例中的电传输单元还可以是实施实例3中的。
实施实例6
请见图12，并参考图4和图5，一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例2，不同之处在于每个容置腔室中具有四个绞合的电传输单元3；四个绞合的电传输单元形成了四线组30.
当然，本实施实例中的电传输单元还可以是实施实例3中的。
当然，实施实例4-6中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，每个容置腔室中具有电传输单元可以为其它多个，且多个电传输单元可以是分立的，也可以是绞合的；进一步地，还可以是一些容置腔室中具有电传输单元，而另外一些容置腔室中具有光传输单元。
实施实例7
请见图13，并参考图4和图5，一种用于电力系统的光电复合缆，基本同实施实例5，不同之处在于保护层4与护套层2之间还有一挡潮层5。
本发明实施实例2至实施实例7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布。
本发明实施实例2至实施实例7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述内层导体为单根铜杆或单根铝杆或单根铝镁合金杆或多根铜丝的绞合体。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述套管体的外圆周上还具有凹槽，凹槽位于相邻的开口之间的防护条上。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述套管本体的材料为塑料，所述套管体是一体形成的。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征还在于，在任一横截面上，沿任一开口的对称轴线方向，从开口外侧到开口内侧，开口的宽度是一样大的或者开口的宽度是逐渐增大的。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述光传输元件为光导纤维或光导纤维带或既有光导纤维又有光导纤维带。
进一步地，上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述光导纤维为单模光纤或多模光纤；所述光导纤维带中的光导纤维为单模光纤或多模光纤。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述护套层的材料为低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或阻燃聚乙烯或低烟无卤聚乙烯或低烟低卤阻燃聚乙烯。
上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于，套管体外螺旋包覆有防脱物质。
进一步地，上述所述的任意一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述防脱物质是聚酯带或聚酯纱或阻水带或阻水纱或芳纶纱或玻璃纤维纱或涤纶纱或锦纶纱。
本发明中，由于从任一开口内侧沿该开口的对称轴线到容置腔室中心，容置腔室的宽度是逐渐增大的；以及沿任一开口的对称轴线方向，从开口外侧到开口内侧，开口的宽度是一样大的或者开口的宽度是逐渐增大的；因此，即使在套管体生产完成后，电传输单元也极易从开口置入到容置腔室，且可填充饱满容置腔室；当然，也可以在生产套管体时，将电传输单元直接置入容置腔室，这样大大节省了工序；而且电传输单元对称地分布在容置腔室中，因此，即使经过多次反复弯曲，卷绕，曲挠，反复施工，光电复合缆的机械性能仍能保持一致，电传输单元不会象平时的绞合方式一样会松散开。
本发明中，套管体外螺旋包覆有防脱物质，更确保了电传输单元不会从容置腔室中逸出，保证了光缆电传输单元分布的均匀性及光电复合缆力学性能的一致性。
本发明中，电传输单元的绝缘层可与管本体一样的塑料；这样，在生产套管体时若加入电传输单元，则电传输单元可与套管本体粘结为一体，使电传输单元很难从开口中逸出，即使不采用防脱物质也可达到使电传输单元固定的目的。
本发明中，由于套管体是同塑料制成的，塑料具有相当高的韧性，因此，相邻的防护条可以小范围地分开与贴近，分开时有利于电传输单元的置入，贴近时可以使防止电传输单元的逸出；防脱物质可以使防护条相互贴近。
本发明中，若电传输单元中部分为光导纤维或光导纤维带，则可大大地提高光纤的密度，使其达到更大芯数的目的，而且，容置腔室中的光导纤维或光导纤维带极易被取出，用于分支接入，而且不会破坏套管体，产品可被灵活应用于FTTX引入中，更易在电力系统中使用。
本发明中，电传输单元为裸导体时，由于相互之间防护条的阻隔及保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布，这样确保了电传输单元没有绝缘层时，也能安全地传输电力或信号，节约了生产工序，降低了成本；增加了生产速度。
本发明实施实例2-7中所述的一种用于电力系统的光电复合缆，保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布,大大增强了光电复合缆的抗拉力；以及实施实例7中的挡潮层为钢塑复合带或铝塑复合带，有效地阻水了水份从护套层的渗入，在护套层厚度为2mm时，光电复合缆在100米水深处敷设能正常使用，未有水份的渗入。
因此，本发明具有以下主要有益效果：纤芯密度更大，分支引入更方便，不需要复杂、昂贵的电传输单元绞合设备，电传输单元的固定更牢靠，生产工序更少，复合缆外径更细，成本更低。
本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于电力系统的光电复合缆，它包含有套管体（1）、包覆在套管体外的保护层（4）、挤塑包覆在保护层（4）之外的护套层（2），其特征在于套管体的套管本体（11）之内的空腔中具有光传输元件（12），套管体的外圆周上有多个对称分布的开口（14），相邻的开口之间形成防护条（15）；在任一横截面上：开口的对称轴线L过套管体的中心，每个开口的下方具有与该开口相连接通的容置腔室（13），容置腔室与容纳光传输元件的空腔是不相通的，相邻的容置腔室之间是不连通的，容置腔室对称地分布在套管本体之内，每个容置腔室的中心位于对应的开口的对称轴线L上，容置腔室的中心位于同一圆周上，开口与容置腔室连接处为开口内侧，套管体的外边缘为开口外侧，与任一开口的对称轴线相垂直的直线与该开口下方的容置腔室具有两个交点，该两个交点之间的长度称为容置腔室的宽度,从任一开口内侧沿该开口的对称轴线到容置腔室中心，容置腔室的宽度是逐渐增大的；容置腔室中具有电传输单元（3）；在任一横截面上，沿任一开口的对称轴线方向，从开口外侧到开口内侧，开口的宽度是一样大的或者开口的宽度是逐渐增大的；所述保护层为玻璃纤维带或芳纶纱或玻璃纤维纱或云母带或聚酯带或无纺布。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征所述电传输单元为复合体，它包含内层导体（31）及位于内层导体之外的绝缘层（32）；所述绝缘层为绝缘空管，内层导体是穿在绝缘空管中的；或者所述绝缘层是挤塑包覆在内层导体之外的。
3.根据权利要求2所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述每个容置腔室中具有多个电传输单元（3）；且每个容置腔室中具有的电传输单元是分立的或绞合的。
4.据权利要求1至权利要求3任意一项所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述保护层（4）与护套层（2）之间还有一挡潮层（5）。
5.据权利要求1至权利要求3任意一项所述的一种用于电力系统的光电复合缆，其特征在于所述套管体的外圆周上还具有凹槽，凹槽位于相邻的开口之间的防护条上；所述套管本体的材料为塑料，套管体是一体形成的。
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