CN106024176B - 一种光电混合线缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电混合线缆，所述光电混合线缆包括：至少3根光纤线缆和至少6根电力线缆；所述光纤线缆两两相抵设置；所述光纤线缆包括具有多个孔状通道的塑料铠管，光纤设置于所述塑料铠管的孔状通道内部；在所述塑料铠管的中心径向设置有抗压加强芯；第一绕包层围绕在所述光纤线缆的外部，并与所述光纤线缆紧密连接；所述电力线缆相邻围绕在所述第一绕包层外部；每一根所述的电力线缆中都包括多根导体；所述导体被绝缘层包围；第二绕包层围绕在所述电力线缆的外部，并与所述电力线缆紧密连接。本发明提供的光电混合线缆能够同时实现电力和信息的高速、安全传输；易铺设；材料和人工成本低；使用寿命长。

Description

一种光电混合线缆

技术领域

本发明光电缆技术领域，具体地说，涉及一种能够同时传输光信号和电信号的光电混合线缆。

背景技术

光电混合线缆是一种新型的接入方式，它集光纤、输电线于一体，可以解决宽带接入、设备用电、信号传输等问题。

随着国民经济和社会的快速发展以及人民生活水平的不断提高，全社会对安全、经济、优质用电的要求越来越高，电网安全运行管理的压力越来越大；同时，用户所需的信息量以指数方式激增，用户的这种以指数方式增长的信息量需求是传统的信息传输方式所无法满足的，因此需要通过导将光缆直接连接到建筑物内部以大大增加信息的流通量。

由于光缆和电缆有分别不同的特性，故而通常情况下光缆和电缆是分离安装的，这样对光缆和线缆安装空间就有较大的需求；并且由于安装不同步，因此会导致安装工作的延迟。现有技术的安装方法需要的空间大，对安装材料和劳动力的需求较高，成本高，且不利于维护修理。

为了同时满足电力传输和信息传输的需求，有些技术将光缆和电缆结合起来组成混合线缆。但是现有的光电混合线缆外径普遍较大。此外，由于光纤本身具有径细、质软、重量轻等特点，因此光纤易受到施加到所述线缆上的外部张力、外部打击力等的影响，进而导致信息传输不畅。

因此，目前急需一种能够在高电压、强电场环境下，在保障电力传输安全运行的同时，又能保障大容量信息高速传输的技术方案。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷，提供一种能够将光纤线缆和电力线缆混合安装的混合线缆，并能显著减小混合线缆的外径，并有效保护光纤线缆不受外力的损坏。

根据本发明的一个方面，提供一种光电混合线缆，所述光电混合线缆包括：至少3根光纤线缆和至少6根电力线缆；

所述光纤线缆两两相抵设置；所述光纤线缆包括具有多个孔状通道的塑料铠管，光纤设置于所述塑料铠管的孔状通道内部；

在所述塑料铠管的中心径向设置有抗压加强芯；

第一绕包层围绕在所述光纤线缆的外部，并与所述光纤线缆紧密连接；

所述电力线缆相邻围绕在所述第一绕包层外部；每一根所述的电力线缆中都包括多根导体；所述导体被绝缘层包围；

第二绕包层围绕在所述电力线缆的外部，并与所述电力线缆紧密连接。

根据本发明的一个具体实施方式，所述光电混合线缆还包括1根测温光缆，所述测温光缆置于所述光纤线缆围成的空腔中。

根据本发明的另一个具体实施方式，所述测温光缆包括具有多个孔状通道的塑料铠管，测温光纤设置于所述塑料铠管的孔状通道内部；在所述塑料铠管的中心径向设置有抗压加强芯。

根据本发明的又一个具体实施方式，在所述塑料铠管的外部依次包裹有纤维编织层和防水带；

所述纤维编织层由芳纶纤维和玻璃纤维编织而成。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述第一绕包层由聚酯、聚烯烃、PVC和/或尼龙制备而成。

根据本发明的又一个具体实施方式，在所述第一绕包层与所述光纤线缆之间填充有聚芳基酰胺纤维。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述导体采用多根直径为0.1mm的镀银铜线绞合而成，绞距为16mm～17mm。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述绝缘层外部依次设置有金属编织层、玻璃纤维编织层和外层。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述电力线缆中心设置有第一填充体，所述导体围绕所述第一填充体设置；所述第一填充体为玻璃丝。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述第二绕包层由内向外依次包括：内层、阻燃层、静电屏蔽层、防水层、金属铠装层、耐磨层、护套层。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述内层采用玻璃纤维与陶瓷化硅胶条机械编织而成。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述耐磨层采用摩擦系数在0.15～0.25之间的聚合物制备而成。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述内层、所述第一绕包层以及所述电力线缆之间设置有第二填充体；所述第二填充体为耐高温材料。

本发明提供的光电混合线缆兼具电力传输和信息传输功能。通过合理设置电力线缆和光纤线缆的位置和布局，实现电力线缆和光纤线缆的高效整合，有效降低了光电混合光缆的外径，节省了安装空间。本发明提供的光电混合线缆中的光纤线缆和电力线缆的结构均具有多层结构，且其外层结构各有特点。发明人通过对光纤线缆和电力线缆的不同特性的研究和试验，对光纤线缆和电力线缆的结构进行不同的设计。本发明提供的技术方案对脆弱纤细的光纤加强了保护，使其免受外部作用力的影响；对电力线缆的散热、防水、牢固度等性能也进行了提高。该技术方案不但增加了光电混合线缆的整体寿命，节约了人工和材料成本。

此外，电力传输过程中电力线缆中的电力传输导体在工作时容易产生大量热能，而造成电力线传输故障。为了解决上述问题，本发明提供的光电混合线缆还具有测温电缆，能够实时远程监测电缆载流热效应。通过测温电缆可以有效监控光电混合光缆的实时温度，在发生异常之前进行预警；在发生故障后也可以第一时间找到故障点，缩短检修时间。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1所示为根据本发明提供的一种光电混合线缆的一个具体实施方式的结构示意图；

图2所示为根据本发明提供的一种光电混合线缆中的光纤线缆的一个具体实施方式的结构示意图；

图3所示为根据本发明提供的一种光电混合线缆中的电力线缆的一个具体实施方式的结构示意图；

图4所示为根据本发明提供的一种光电混合线缆中的电力线缆中的导体的一个具体实施方式的结构示意图；

图5所示为根据本发明提供的一种光电混合线缆中的第二绕包层的一个具体实施方式的结构示意图。

附图标记如以下表格中所示：

10	光纤线缆	11	塑料铠管
				12	光纤	13	纤维编织层
14	防水带	15	聚芳基酰胺纤维
				16	抗压加强芯
20	电力线缆	21	导体
				22	绝缘层	23	金属编织层
24	玻璃纤维编织层	25	第一填充体
				26	第二填充体	27	外层
30	测温光缆
				40	第一绕包层
50	第二绕包层	51	内层
				52	阻燃层	53	静电屏蔽层
54	防水层	55	金属铠装层
				56	耐磨层	57	护套层

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

参考图1，图1所示为根据本发明提供的一种光电混合线缆的一个具体实施方式的结构示意图。该光电混合线缆包括：至少3根光纤线缆10、至少6根电力线缆20。

所述光纤线缆10两两相抵设置。所述光纤线缆10包括具有多个孔状通道的塑料铠管11，光纤12设置于所述塑料铠管11的孔状通道内部，如图2所示。由于光纤12本身具有纤细、脆弱、易折断等特点，因此需要对其进行特殊保护。本发明采用带有孔状通道的塑料铠管11对光纤12进行保护，能够保障光纤不被外力所破坏，进而保障信息的顺畅传输。

除此之外，在所述塑料铠管11的中心径向设置有抗压加强芯16。优选的，所述抗压加强芯16为聚芳基酰胺纱与遇水膨胀砂的混合材料制备，不但能作为加强元件保护脆弱的光纤11；还具有一定的吸水功能，使光纤11免受潮气的腐蚀。

此外，优选的，所述光电混合线缆还包括1根测温光缆30，所述测温光缆30置于所述光纤线缆10围成的空腔中。测温光缆30的设置有利于实时监测光电混合线缆的温度，有助于保障光电混合线缆在合理的温度范围内正常工作。同理，由于测温光缆30是由测温光纤组成，因此优选的，所述测温光缆30也包括具有多个孔状通道的塑料铠管，测温光纤设置于所述塑料铠管的孔状通道内部；在所述塑料铠管的中心径向也设置有抗压加强芯。优选的，所述抗压加强芯16为聚芳基酰胺纱与遇水膨胀砂的混合材料制备。

可选的，所述塑料铠管11可以选择如聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、热塑性聚酯塑料(PBT)、光纤塑管和聚氨酯(PU)等材料制备。优选的，采用低烟无卤(LSZH)材料制备所述塑料铠管11，该材料除了能够有效保护光纤12不受外力破坏之外，还具有阻燃特性。

在所述塑料铠管11的外部依次包裹有纤维编织层13和防水带14。其中，优选的，所述纤维编织层13由芳纶纤维和玻璃纤维编织而成。芳纶纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能；尤其是其韧性好，其韧性是钢丝的2倍。而玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、机械强度高的特点；但缺点是性脆，耐磨性较差。因此将芳纶纤维和玻璃纤维相结合，形成的纤维编织层13不但兼具了上述两者的优点，而且规避了两者的缺陷，具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。

优选的，所述防水带14为双面铝塑复合带并且挤包聚乙烯制成的纵包结构，该结构能够有效保护光纤12远离潮湿水汽，保障光纤12的正常工作。由于整个光电混合光缆有多层保护机制，因此防水带14的厚度不用过厚，这样既可以对光纤12进行一定的保护，又不会过多的增加光电混合线缆的外径。优选的，所述防水带14的厚度为0.1mm～0.15mm。

第一绕包层40围绕在所述光纤线缆10的外部，并与所述光纤线缆10紧密连接。在所述第一绕包层40、所述光纤线缆10以及所述测温光缆30之间填充有聚芳基酰胺纤维15。聚芳基酰胺纤维本身作为一种高聚物，具有良好的力学性能；以及优良的耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性；同时其摩擦系数低，还有一定的阻燃性。此外由于其易于加工，作为填充料使用既可以对光纤线缆10和测温光缆30进行保护，还能够进一步降低整个光电混合线缆的生产成本。

优选的，所述第一绕包层40由聚酯、聚烯烃、PVC和/或尼龙制备而成。

所述电力线缆20相邻围绕在所述第一绕包层40外部。如图3和图4所示，每一根所述的电力线缆20中都包括多根导体21。优选的，所述导体21采用多根直径为0.1mm的镀银铜线绞合而成，绞距为16mm～17mm，例如：16mm、16.5mm或者17mm。为了实现电隔离，所述导体21被绝缘层22包围。可选的，所述绝缘层22可采用聚氯乙烯制备而成。优选的，采用聚全氟乙炳烯材料制备绝缘层22。聚全氟乙炳烯绝缘性优异，耐磨性能好，不受工作环境温度、湿度、频率等外界影响，具有良好的耐电弧性；尤其是耐高低温性能好，可在-250℃～200℃的温度区间内长期稳定使用。

优选的，在所述绝缘层22的外部还依次设置有金属编织层23、玻璃纤维编织层24和外层27。其中，金属编织层23可以采用铜、铅、钢或者铝中的一种或多种金属制备而成，对导体21进行进一步保护。玻璃纤维编织层24可以起到进一步绝缘、耐热、抗腐蚀的作用。外层27可以采用橡胶或者塑料材质，以便对导体21进一步保护，同时也可以起到绝缘、增强耐用性的作用。优选的，所述外层27选用聚全氟乙炳烯制备。

优选的，所述电力线缆20的中心设置有第一填充体25，所述导体21围绕所述第一填充体25设置。其中，所述第一填充体25采用玻璃丝材料制备。玻璃丝的强度大，成本低，将其设置在电力线缆20的中心，可以对围绕其周围的导体21起到支撑作用，放置导体21受到外力作用后变形破损，造成事故。

第二绕包层50围绕在所述电力线缆20的外部，并与所述电力线缆20紧密连接。如图5所示，所述第二绕包层50由内向外依次包括：内层51、阻燃层52、静电屏蔽层53、防水层54、金属铠装层55、耐磨层56和护套层57。

其中，所述内层51采用玻璃纤维与陶瓷化硅胶条机械编织而成。由上述两种材料编织而成的内层51在常温下柔软，避震抗冲击，结壳隔热性好；在550度温度以上则形成坚硬壳体，烧结后不脱落，形成的陶瓷体不收缩。无论在日常使用还是出现事故后，都能够对电力线缆20提供有效保护。

优选的，阻燃层52采用聚氯乙烯材料制备。聚氯乙烯材料绝缘性能好，可靠性高，阻燃性好。一旦发生起火事故，聚氯乙烯形成的阻燃层52能够形成隔热阻氧的碳化层对电力线缆20进行保护，阻止火焰的继续燃烧。

静电屏蔽层53的设置可以避免外界电场对电力线缆20的影响，也可以避免电力线缆20产生的电场对外界的影响。优选的，所述静电屏蔽层53可以为采用油漆涂刷而成的油漆层；也可以是金属丝编织而成的金属编织罩层。

防水层54的设置不但能够在有外界水源泄漏时保障电力线缆20不受侵害，还可以阻隔空气中的水汽对电力线缆20的腐蚀。优选的，所述防水层54为双面铝塑复合带并且挤包聚乙烯制成的纵包结构。

金属铠装层55优选采用铜、铝等金属制备，尤其是铝材质量轻，是非常好的金属铠装层55的可选材料。

所述耐磨层56采用摩擦系数在0.15～0.25之间的聚合物制备而成。耐磨层56的设置可以有效限制作用于护套层57上的外力，例如弯曲力。此外，由于聚合物本身具有防水特性，因此耐磨层56还可以进一步起到防水的作用。

护套层57采用聚氯乙烯、聚乙烯等材料制备而成。

优选的，在所述内层51、所述第一绕包层40以及所述电力线缆20之间设置有第二填充体26。其中，所述第二填充体26为耐高温材料。优选的，所述耐高温材料为陶瓷和/或碳化硅材料。

值得注意的是，由于高聚物种类繁多，且有些材料之间的差别细微，因此本发明所选用的各种材料均是经过发明人反复研究和试验之后所确定的，并不能随意替换或更改。

本发明提供的光电混合线缆能够同时实现电力和信息的高速、安全传输；结构布局合理；易于安装；成本低；寿命长。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (6)

1.一种光电混合线缆，其特征在于，所述光电混合线缆包括：至少3根光纤线缆和至少6根电力线缆；

所述光纤线缆两两相抵设置；所述光纤线缆包括具有多个孔状通道的光纤线缆塑料铠管，光纤设置于所述光纤线缆塑料铠管的孔状通道内部；

在所述光纤线缆塑料铠管的中心设置有抗压加强芯；

第一绕包层围绕在所述光纤线缆的外部，并与所述光纤线缆紧密连接；在所述第一绕包层与所述光纤线缆之间填充有聚芳基酰胺纤维；

所述电力线缆相邻围绕在所述第一绕包层外部；每一根所述的电力线缆中都包括多根导体；所述导体被绝缘层包围；所述绝缘层外部依次设置有金属编织层、玻璃纤维编织层和外层；

第二绕包层围绕在所述电力线缆的外部，并与所述电力线缆紧密连接；所述第二绕包层由内向外依次包括：内层、阻燃层、静电屏蔽层、防水层、金属铠装层、耐磨层、护套层；

所述内层采用玻璃纤维与陶瓷化硅胶条机械编织而成；

所述光电混合线缆还包括1根测温光缆，所述测温光缆置于所述光纤线缆围成的空腔中；

所述测温光缆包括具有多个孔状通道的测温光缆塑料铠管，测温光纤设置于所述测温光缆塑料铠管的孔状通道内部；在所述测温光缆塑料铠管的中心设置有抗压加强芯；

在所述光纤线缆塑料铠管的外部依次包裹有纤维编织层和防水带；

所述纤维编织层由芳纶纤维和玻璃纤维编织而成。

2.根据权利要求1所述的光电混合线缆，其特征在于，所述第一绕包层由聚酯、聚烯烃、PVC和/或尼龙制备而成。

3.根据权利要求1所述的光电混合线缆，其特征在于，所述导体采用多根直径为0.1mm的镀银铜线绞合而成，绞距为16mm~17mm。

4.根据权利要求1所述的光电混合线缆，其特征在于，所述电力线缆中心设置有第一填充体，所述导体围绕所述第一填充体设置；所述第一填充体为玻璃丝。

5.根据权利要求1所述的光电混合线缆，其特征在于，所述耐磨层采用摩擦系数在0.15~0.25之间的聚合物制备而成。

6.根据权利要求1所述的光电混合线缆，其特征在于，所述内层、所述第一绕包层以及所述电力线缆之间设置有第二填充体；所述第二填充体为耐高温材料。