CN111128449B - 一种内置光纤低压电缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置光纤低压电缆包括测温光纤的外周面敷设有油膏，所述油膏外层设置有波纹铜管，所述波纹铜管外凹槽处螺旋缠绕有铜线，所述波纹铜管和所述铜线外层包裹有绝缘层。本发明在传统低压电缆内置光纤，通过波纹铜管保护光纤单元，克服传统铜管弯曲性能低的缺点，在保护内置光纤单元的同时也能满足低压电缆安装使用过程中对电缆移动弯折的使用需求。

Description

一种内置光纤低压电缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种低压电缆领域，特别是涉及一种内置光纤低压电缆及其制造方法。
背景技术
随着经济的发展，国内消费者家中的家用电器功率越来越高，消费者对家里的线路运行安全也越来越重视，迫切需要一种对电缆运行状态时刻监测，在发生线路短路、起火等危害线路安全的时候，能提前向消费者发出预警信号，避免造成更大损失的低压电缆。
家用电缆主要采用埋入墙体内部的方式进行敷设，在运行过程中若发生故障时不易及时发现。导致线路故障的主要原因有：外力损伤、过负荷运行、环境温度影响以及接头处理不当等问题，总结来看电缆发生故障的原因主要是受外力影响和温度影响，但目前国内的家用低压电缆都没有实时监测线路运行状态的能力。
因此本领域技术人员致力于开发一种内置光纤的低压电缆，能够实时在线监测电缆温度且结构稳定的低压电缆，通过在线监测线路运行温度，能及时发现线路运行故障。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种内置光纤的低压电缆，能够实时在线监测电缆温度且结构稳定的低压电缆，通过在线监测线路运行温度，能及时发现线路运行故障。
为实现上述目的，本发明提供了一种内置光纤的低压电缆，包括测温光纤的外周面敷设有油膏，所述油膏外层设置有波纹铜管，所述波纹铜管外凹槽处螺旋缠绕有铜线，所述波纹铜管和所述铜线外层包裹有绝缘层，波纹铜管弯曲性能优异，光纤表面敷设的油膏降低管壁和光纤之间的摩擦。铜管还能防止电缆绞制生产过程中铜丝的压力，防止铜丝压伤光纤，且波纹铜管电阻率低，铜管在输电时还兼具传输电能的作用。
较佳的，所述油膏为高滴点油膏，高滴点油膏不但熔点高、导热性能佳而且粘附性较强,测温光纤与波纹铜管之间存在间隙。
较佳的，所述波纹铜管外凸处与所述绝缘层外切。
较佳的，所述绝缘层厚度为0.7mm～1.2mm。
较佳的，一种内置光纤低压电缆的制造方法包括以下步骤：
光纤部分的制作：测温光纤表面敷设油膏，然后放置在铜片上，光纤放线的同时，铜片通过弯曲成型焊接成铜管，铜管经过模具压成波纹铜管，测温光纤作为中心线与铜管一起加工，完成光纤单元的生产,铜线坯经过多次铜线拉丝处理后形成铜线；
绞制和交叉：光纤单元作为中心线与铜线一起绞制，接着进行束线绞制交叉处理，在光纤单元与铜线一同绞制处理时，可根据实际要求改变铜单线的数量以达到改变总导体截面积的目的；
绝缘层制作：将波纹铜管和铜线进行退火处理，最后经过绝缘挤塑形成电缆。
较佳的，波纹铜管导体绞合工艺参数如下表：
Figure BDA0002268446840000031
导体总截面积为S、剔除铜管凹陷部分铜管截面积S1、凹陷部分铜管截面积S2和铜丝截面积S3满足以下关系：
Figure BDA0002268446840000032
Figure BDA0002268446840000033
Figure BDA0002268446840000034
Figure BDA0002268446840000035
S＝S1+S2+S3；
其中，导体总截面积为S；剔除铜管凹陷部分铜管截面积为S1；凹陷部分铜管截面积为S2；铜丝截面积为S3；铜管内径为d；铜管外径为D；螺纹节距为T；铜管厚度为e；凹陷部分对应的圆心角为θ；铜线直径为d1，铜单线数量为N。
本发明的有益效果是：本发明在传统低压电缆内置测温光纤，通过螺纹铜管保护5测温光纤，同时克服传统铜管弯曲性能低的缺点，在保护内置光纤单元的同时，满足低压电缆安装使用过程中对电缆移动弯折的使用需求。使低压电缆除了具备传统电缆传输电能的能力，同时也具备在线测温的能力。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构示意图；
图2是本发明制造流程图。
图中标号：1为测温光纤；2为油膏；3为波纹铜管；4为铜线；5为绝缘层；6为光纤单元；7为外凸处。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至2所示，一种内置光纤低压电缆包括测温光纤1的外周面敷设有油膏2，油膏2为高滴点油膏，油膏2外层设置有波纹铜管3，波纹铜管3外凹槽处螺旋缠绕有铜线4，波纹铜管3和铜线4外层包裹有绝缘层5，波纹铜管3外凸处7与绝缘层5外切，绝缘层5厚度为0.7mm～1.2mm。
一种内置光纤低压电缆的制造方法，包括以下步骤：
1)光纤单元的制作：首先在测温光纤表面敷设油膏，然后放置在铜片上，铜片首先弯曲成圆柱形后焊接成铜管，铜管再经过模具模压成波纹铜管，测温光纤放线的同时测温光纤作为中心线与铜管一起加工，完成光纤单元的生产，光纤单元生产好后需要经过检验，检验焊接质量、波纹铜管模压情况等。铜线是铜线坯依次经过大拉丝、中拉丝和小拉丝得来，
2)绞制和交叉：光纤单元作为中心线与铜线一起通过束线机的绞制，接着通过插绞机进行交叉处理；
3)绝缘层制作：将波纹铜管和铜线一起进行退火处理，消除铜线的硬度和残余应力，最后经过绝缘挤塑形成电缆。生产好的电缆需要经过检验，常用的检验为火检，再根据客户的需要制作成有护套类电缆和无护套类电缆。
波纹铜管导体绞合工艺参数如下表：
Figure BDA0002268446840000051
导体总截面积为S、剔除铜管凹陷部分铜管截面积S1、凹陷部分铜管截面积S2和铜丝截面积S3满足以下关系：
Figure BDA0002268446840000052
Figure BDA0002268446840000053
Figure BDA0002268446840000054
Figure BDA0002268446840000055
S＝S1+S2+S3；
其中，导体总截面积为S；剔除铜管凹陷部分铜管截面积为S1；凹陷部分铜管截面积为S2；铜丝截面积为S3；铜管内径为d；铜管外径为D；螺纹节距为T；铜管厚度为e；凹陷部分对应的圆心角为θ，铜单线数量为N。
以铜线直径d1＝0.32mm为例，设置铜线单线的数量为19根，设置工艺参数为铜管内径d＝3.1mm，外径D＝5.1mm，螺纹节距T＝6mm，铜管厚度e＝0.2mm，凹陷部分对应的圆心角为17.647°，代入上述公式得出S1＝2.57610mm2；S2＝3.58324mm2；S3＝4.35722mm2；总截面为S＝10.5165mm2。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种内置光纤低压电缆，其特征是：测温光纤(1)的外周面敷设油膏(2)，所述油膏(2)外层设置波纹铜管(3)，所述波纹铜管(3)外凹槽处螺旋缠绕铜线(4)，所述波纹铜管(3)和所述铜线(4)外层包裹绝缘层(5)；
其中，导体总截面积为S；剔除铜管凹陷部分铜管截面积S1；凹陷部分铜管截面积S2；铜丝截面积为S3满足下列公式：
Figure FDA0003286597210000011
Figure FDA0003286597210000012
Figure FDA0003286597210000013
Figure FDA0003286597210000014
S＝S1+S2+S3；
d为波纹铜管(3)内径；D为波纹铜管(3)外径；波纹铜管(3)的螺纹节距为T；e为波纹铜管(3)厚度；θ为波纹铜管(3)凹陷部分对应的圆心角；d1为铜线(4)直径，N为铜线(4)单纯线数量。
2.根据权利要求1所述的内置光纤低压电缆，其特征是：所述油膏(2)为高滴点油膏。
3.根据权利要求1所述的内置光纤低压电缆，其特征是：所述波纹铜管(3)外凸处(7)与所述绝缘层(5)外切。
4.根据权利要求1所述的内置光纤低压电缆，其特征是：所述绝缘层(5)厚度为0.7mm～1.2mm。
5.根据权利要求1至4任一所述的内置光纤低压电缆的制造方法，其特征是，包括以下步骤：
1)光纤单元(6)的制作：测温光纤表面敷设油膏，然后放置在铜片上，铜片弯曲成型焊接成铜管，铜管经过模具压成波纹铜管，测温光纤作为中心线与铜管一起铠装，完成光纤单元(6)的制作；
2)绞制和交叉：光纤单元作为中心线与铜线一起绞制，接着进行束线绞合处理；
3)绝缘层制作：将波纹铜管和铜线进行退火处理，最后经过绝缘挤塑形成电缆。
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