CN103971851A - 一种光电复合缆 - Google Patents

Abstract

本发明属线缆及电力技术领域，尤其涉及一种光电复合缆，其特征在于它包含有填充部件、位于填充部件左右两外侧的电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的光信号传输单元、及护套层；所述电力传输单元由导体及绝缘层构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件、光导纤维、包覆住加强件及光导纤维的保护层构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口，光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面。本发明具有以下主要有益效果：结构更紧凑、可同时传输电力、光、电信号；更易施工、成本更低、更安全。

Description

一种光电复合缆

技术领域

本发明属于线缆及电力技术领域，尤其是涉及一种光电复合缆。

背景技术

光电复合缆作为光信号与电力或电力信号一体传输的产物，具有节省空间或管道资源、易于敷设；在使用光纤接入时，使用方不需另外架设电力线路，因此，给使用方带来了极大的方便；对于接入提供方，可以将光纤及电力设备同时接入交换箱中，免去了新申请电力用户的麻烦及节省了申请相关的费用，因此，非常方便。为此，光电复合缆将被大量使用，国内对此也作了较多的研究。

公开号为CN103779021A，专利名称为：一种光电复合缆，其特征在于，包括加强件、导线和设置有光纤的束套管，其中：所述加强件包括中心部件和第一塑料膜，所述第一塑料膜包覆在所述中心部件外，其表面形成至少一个凹槽；所述导线卡扣在所述凹槽内；所述束套管缠绕在所述加强件外。导线也不需与束套管进行绞合，使得束套管能整齐的缠绕在加强件的表面，保证了光电复合缆的圆整度，提高了光电复合缆的抗压性；同时，束套管也不会受到破损的导线的影响，也保证了光电复合缆的使用。

公开号为CN102592746A，专利名称为：一种具有橡胶护套的光电复合缆，它是由缆芯、包覆在缆芯上的隔离层、挤包在隔离层上的第一护层、包覆在第一护层上的挡潮层、挤包在挡潮层上的第二护层构成的；其特征在于：所述缆芯由三根第一类绝缘导体、二根第二类绝缘导体、一根光缆线芯构成；在任一横截面上：三根第一类绝缘导体呈两两相外切分布，相邻的第一类绝缘导体外侧具有与这两根第一类绝缘导体相外切的一根第二类绝缘导体或一根光缆线芯；所述三根第一类绝缘导体、二根第二类绝缘导体、一根光缆线芯同时被一圆所内切；所述三根第一类绝缘导体、二根第二类绝缘导体、一根光缆线芯是通过第一节距以第一方向螺旋绞合形成的；所述光缆线芯由内部包含多根光导纤维且位于中央的中心束管、通过第二节距以第二方向螺旋绞合在中心束管外的多根加强件、包覆在加强件之外的阻水层、挤包在阻水层之外的内护层构成；以右手螺旋规则而言，手握缆芯时，所述第一方向与第二方向是同一个方向；且第一节距是第二节距的整数倍；所述第一类绝缘导体外径大于第二类绝缘导体外径；所述隔离层为阻水带或黄蜡带或云母带；所述第一护层为橡胶或聚乙烯或聚胺脂；所述第二护层为橡胶。

公开号为CN103426544A，专利名称为：一种加强型光电复合缆，该光电复合缆包括：硬质支撑线、硬质保护管、光纤；在光纤外圆套有硬质保护管，保护管外缘两侧设置有硬质支撑线；光缆线芯和电缆线芯一起绞合成缆，使之成为一体。一种此复合式光电复合缆的光单元采用加强型光缆，通过在光纤外圆套有保护管，该保护管与光纤是松套结构，在保护管外缘侧面沿光纤轴向固定设置支撑线，支撑线的厚度大于或等于保护管的外径。在保护管和支撑线外固定设置有保护套，将保护管与支撑线固定在一起，以有效的保护光纤，避免光纤在制造和使用中受到损伤。

等等，上述光电复合缆并不能满足现有技术中光缆蝶形引入与电力复合的应用需求，为此，用户期待新的光电复合缆的研发与使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的揭示一种光电复合缆，它是采用以下技术方案来实现的。

一种光电复合缆，其特征在于它包含有位于中央的填充部件30、位于填充部件左右两外侧的一对电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的一对光信号传输单元、及包覆在电力传输单元和光信号传输单元外部的护套层4；所述电力传输单元由导体11及包覆在导体外的绝缘层10构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件22、位于加强件左右两侧的光导纤维21、包覆住加强件及光导纤维的保护层20构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口23，光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面。

上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由电信号传输部件31及包覆在电信号传输部件上的绝缘体32构成。

上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由两根互相不接触的电信号传输部件31构成。

上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述凹槽上具有开剥口33。

进一步地，上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件、电力传输单元、光信号传输单元的间隙中具有填充元件或阻水元件5，可以使复合缆结构更稳定、防渗水性能更稳定。

上述所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。

上述所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述导体为单根铜杆或单根铝杆或多根铜丝的绞合体或多根铝丝的绞合体或多根镁合金丝的绞合体或多根铝合金丝的绞合体或多根铝镁合金丝的绞合体。

上述所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述绝缘层的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。

上述所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述加强件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱或玻璃纤维纱。

上述所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述光导纤维为G.652型或G.653型或G.654型或G.655型或G.656型或G.657型单模光纤或多模光纤。

上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述电信号传输部件为单根铜杆或单根铝杆或单根镁合金杆或单根铝合金杆或单根铝镁合杆。

上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述绝缘体的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯；且绝缘体的材料与填充部件的材料是不同的；这样确保了电信号传输单元可以方便地从填充部件中分离出来。

本发明中，由于光信号传输单元的上、下表面为平面，填充部件上、下两侧表面也为平面，因此，在缆中可以方便地叠合；由于填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，因此，电力传输单元可以方便地与填充部件衔接；因此，填充部件不仅起到了填充的作用还起到了使结构更紧凑、更稳定的作用。填充部件边缘具有开剥口使电信号传输单元的分离更方便，光信号传输单元上具有撕裂口使光导纤维的分离更方便。本发明中，一对电力传输单元位于填充部件左右两外侧、一对光信号传输单元位于填充部件上下两外侧，使得电力传输单元被隔离开，使复合缆具有更高的电力安全性及传输电力时的散热性能。

因此，本发明具有以下主要有益效果：结构更紧凑、可同时传输电力、光、电信号；更易施工、成本更低、更安全。

附图说明

图1为本发明实施实例1的一段解剖开以后的的立体结构示意图。

图2为图1放大后的主视图。

图3为本发明实施实例2的主视图。

图4为本发明实施实例3的主视图。

具体实施方式

实施实例1

请见图1至图2；一种光电复合缆，其特征在于它包含有位于中央的填充部件30、位于填充部件左右两外侧的一对电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的一对光信号传输单元、及包覆在电力传输单元和光信号传输单元外部的护套层4；所述电力传输单元由导体11及包覆在导体外的绝缘层10构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件22、位于加强件左右两侧的光导纤维21、包覆住加强件及光导纤维的保护层20构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口23，光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面；填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由电信号传输部件31及包覆在电信号传输部件上的绝缘体32构成。

当然，上述所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件中的一对电信号传输单元，还可由两根互相不接触的电信号传输部件31构成；这种情况下，加工更方便，节省了工艺成本。

实施实例2

请见图3，并参考图1和图2，一种光电复合缆，其特征在于它包含有位于中央的填充部件30、位于填充部件左右两外侧的一对电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的一对光信号传输单元、及包覆在电力传输单元和光信号传输单元外部的护套层4；所述电力传输单元由导体11及包覆在导体外的绝缘层10构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件22、位于加强件左右两侧的光导纤维21、包覆住加强件及光导纤维的保护层20构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口23，光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面；填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由电信号传输部件31及包覆在电信号传输部件上的绝缘体32构成；所述凹槽上具有开剥口33。

实施实例3

请见图4，并参考图1和图2，一种光电复合缆，其特征在于它包含有位于中央的填充部件30、位于填充部件左右两外侧的一对电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的一对光信号传输单元、及包覆在电力传输单元和光信号传输单元外部的护套层4；所述电力传输单元由导体11及包覆在导体外的绝缘层10构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件22、位于加强件左右两侧的光导纤维21、包覆住加强件及光导纤维的保护层20构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口23，光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面；填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由电信号传输部件31及包覆在电信号传输部件上的绝缘体32构成；所述凹槽上具有开剥口33；所述填充部件、电力传输单元、光信号传输单元的间隙中具有填充元件或阻水元件5，可以使复合缆结构更稳定、防渗水性能更稳定。

当然，上述任一实施实例中所述的的光电复合缆，还可以不具有电信号传输单元；此时，光电复合缆可以同时传输电力及光信号，即：一种光电复合缆，其特征在于它包含有位于中央的填充部件30、位于填充部件左右两外侧的一对电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的一对光信号传输单元、及包覆在电力传输单元和光信号传输单元外部的护套层4；所述电力传输单元由导体11及包覆在导体外的绝缘层10构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件22、位于加强件左右两侧的光导纤维21、包覆住加强件及光导纤维的保护层20构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口23，光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，其特征在于所述导体为单根铜杆或单根铝杆或多根铜丝的绞合体或多根铝丝的绞合体或多根镁合金丝的绞合体或多根铝合金丝的绞合体或多根铝镁合金丝的绞合体。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，其特征在于所述绝缘层的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，其特征在于所述加强件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱或玻璃纤维纱。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，其特征在于所述光导纤维为G.652型或G.653型或G.654型或G.655型或G.656型或G.657型单模光纤或多模光纤。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，具有电信号传输部件时，其特征在于所述电信号传输部件为单根铜杆或单根铝杆或单根镁合金杆或单根铝合金杆或单根铝镁合杆。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，具有电信号传输部件时，其特征在于所述绝缘体的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯；且绝缘体的材料与填充部件的材料是不同的；这样确保了电信号传输单元可以方便地从填充部件中分离出来。

上述任一实施实例所述的一种光电复合缆，其特征在于所述护套层的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或低烟无卤聚乙烯或弹性体或橡胶或其它塑料。

本发明中，由于光信号传输单元的上、下表面为平面，填充部件上、下两侧表面也为平面，因此，在缆中可以方便地叠合；由于填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，因此，电力传输单元可以方便地与填充部件衔接；因此，填充部件不仅起到了填充的作用还起到了使结构更紧凑、更稳定的作用。填充部件边缘具有开剥口使电信号传输单元的分离更方便，光信号传输单元上具有撕裂口使光导纤维的分离更方便。本发明中，一对电力传输单元位于填充部件左右两外侧、一对光信号传输单元位于填充部件上下两外侧，使得电力传输单元被隔离开，使复合缆具有更高的电力安全性及传输电力时的散热性能。

本发明中，护套层采用现有技术中的聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或低烟无卤聚乙烯或弹性体或橡胶或其它塑料加工的复合缆，虽然达到了使用的要求，但是，由于电力传输单元处于长期通电工作状态，因此，申请人生产的复合缆经过电信运营商的使用，发现长期抗老化性能不够理想，主要表现在：电力传输单元的载流量为设计允许最大值的70%的情况下，连续使用16个月开始，护套层就逐渐出现了不同程度的细小裂纹，因此，给继续使用造成了安全陷患；为此，申请人通过反复实践，研发成功了护套层材料的配方，按重量份计，它是由以下各原料构成的：聚乙烯树脂92～98份、炭黑2.4～2.8份、型号为1010的抗氧化1.2～2.0份、石蜡0.2～0.4份、邻苯二甲酸丁二酯6.0～9.0份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12～15份。该护套料配方组份经过塑料高混机混合，塑化造粒、切料、冷却、干燥、包装等形成护套料，该护套料具有极高的耐环境开裂性能，加工成的复合缆在电力传输单元的载流量为设计允许最大值的70%的情况下，连续使用72月，护套层未见目力可见的细小裂纹，在5倍放大镜下观察，也未见可见的细小裂纹；经测试，该材料按YD/T901-2009标准中规定的试验条件，进行护套的机械物理性能进行检测，老化处理前抗拉强度最小值为27MPa、热老化前后抗拉强度变化率的绝对值的最大值为6%、老化处理前的断裂伸长率最小值为630%、老化处理前的断裂伸长率最小值为630%、老化处理后的断裂伸长率最小值为580%、老化处理前后的断裂伸长率变化率的绝对值最大值为7.5%、热收缩率最大值为2.56%；按行业标准要求耐环境应力开裂为0/10，即10个试样中没有不合格的，本发明的护套料不仅通过了此要求，而且申请人采样2000个进行试验，没有出现不合格的情况；不仅如此，申请人还对于耐环境应力开裂按120℃进行试验，从不同的批次中取样1000个，每个的试验时间为1440小时（即60天），试验后，在5倍放大镜下观测，未发现可见裂纹；将上样校品对应的护套料分别制造成护套层直径为15.3mm、厚度为1.0～2.5mm的复合缆，对复合缆耐环境应力开裂按120℃进行试验，从不同的批次中取样1000个，每个的试验时间为1440小时（即60天），试验后，在5倍放大镜下观测，也未发现可见裂纹；制造的复合缆申请人连续使用7年来，未见任何关于护套料开裂，因此，达到了设计的要求。经过申请人的反复试验，发现采用以下配方的护套料的性能更加优秀：配方1：按重量份计，它是由以下各原料构成的：聚乙烯树脂92份、炭黑2.4份、型号为1010的抗氧化1.2份、石蜡0.2份、邻苯二甲酸丁二酯6.0份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份；配方2：按重量份计，它是由以下各原料构成的：聚乙烯树脂98份、炭黑2.8份、型号为1010的抗氧化2.0份、石蜡0.4份、邻苯二甲酸丁二酯9.0份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份；配方3：按重量份计，它是由以下各原料构成的：聚乙烯树脂95份、炭黑2.6份、型号为1010的抗氧化1.8份、石蜡0.3份、邻苯二甲酸丁二酯7.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物13份。

因此，本发明具有以下主要有益效果：结构更紧凑、可同时传输电力、光、电信号；更易施工、成本更低、更安全。

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 (10)

1.一种光电复合缆，其特征在于它包含有位于中央的填充部件（30）、位于填充部件左右两外侧的一对电力传输单元、位于填充部件上下两外侧的一对光信号传输单元、及包覆在电力传输单元和光信号传输单元外部的护套层（4）；所述电力传输单元由导体（11）及包覆在导体外的绝缘层（10）构成，绝缘层为圆柱体形状；所述光信号传输单元由加强件（22）、位于加强件左右两侧的光导纤维（21）、包覆住加强件及光导纤维的保护层（20）构成，加强件的上下两侧的保护层上具有撕裂口（23），光信号传输单元的上、下表面为平面；填充部件左右两侧是向填充部件的中央凹陷的凹槽，凹槽的曲率半径与绝缘层的曲率半径相同，填充部件上、下两侧表面为平面；所述护套层，按重量份计，它是由以下各原料构成的：聚乙烯树脂92～98份、炭黑2.4～2.8份、型号为1010的抗氧化1.2～2.0份、石蜡0.2～0.4份、邻苯二甲酸丁二酯6.0～9.0份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12～15份。

2.根据权利要求1所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由电信号传输部件（31）及包覆在电信号传输部件上的绝缘体（32）构成；所述电信号传输部件为单根铜杆或单根铝杆或单根镁合金杆或单根铝合金杆或单根铝镁合杆；所述绝缘体的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯；且绝缘体的材料与填充部件的材料是不同的。

3.根据权利要求1所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件中还具有一对电信号传输单元，电信号传输单元由两根互相不接触的电信号传输部件31构成；所述电信号传输部件为单根铜杆或单根铝杆或单根镁合金杆或单根铝合金杆或单根铝镁合杆。

4.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述凹槽上具有开剥口（33）。

5.根据权利要求4所述的一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件、电力传输单元、光信号传输单元的间隙中具有填充元件或阻水元件（5）。

6.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述填充部件的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。

7.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述导体为单根铜杆或单根铝杆或多根铜丝的绞合体或多根铝丝的绞合体或多根镁合金丝的绞合体或多根铝合金丝的绞合体或多根铝镁合金丝的绞合体。

8.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述绝缘层的材料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。

9.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述加强件的材料为钢丝或玻璃纤维增强塑料或芳纶纱或玻璃纤维纱。

10.根据权利要求1至权利要求3所述的任意一种光电复合缆，其特征在于所述光导纤维为G.652型或G.653型或G.654型或G.655型或G.656型或G.657型单模光纤或多模光纤。