CN217880922U - 一种水底光纤复合电力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电缆的技术领域，具体涉及一种水底光纤复合电力电缆。本实用新型包括：多根导线，多根导线呈环形阵列均匀分布，导线外设有保护层；至少一根光纤，光纤位于多根导线的缝隙间；填充绳，填充绳填充在导线和光纤之间；绕包层，绕包层为绕包带围绕导线和光纤重叠缠绕形成；铝塑复合层，铝塑复合层为铝塑复合带在绕包层外侧重叠缠绕形成；隔离套，隔离套套设在铝塑复合层外侧；金属铠装层，金属铠装层为双层金属带间隔绕包或金属丝缠绕在隔离套外侧形成；外护套，外护套套设在金属铠装层外侧。本实用新型用于解决现有技术的水上光伏发电项目中光纤和电缆分开敷设，容易占用水域，且浮体架设成本高，以及浸水环境下，电缆和光纤防水保护的技术问题。

Description

一种水底光纤复合电力电缆

技术领域

本实用新型属于电缆的技术领域，具体涉及一种水底光纤复合电力电缆。

背景技术

随着经济社会的快速发展，水上光伏电站项目配套的电缆不仅仅需要满足于电力传输，还需要进行光伏信号传输，这两种功能分别由电力电缆和光纤分别实现，但是在水上光伏发电项目中，其光伏发电组件在水面上，而输电和发电信息的采集需要穿过水面。电缆浮体架设成本高，电缆敷设效率低，运行维护成本高，另外由于电缆和光纤架设在水面的浮体上，随着风浪不断晃动及日光的照射，而使电缆和光纤的使用寿命降低，同时浮体架设阻断河道，而使水上光伏发电站所需的水域受限。

由于项目使用环境决定电缆必然长期浸入水中，对电缆的防水性能提出了高要求，没有防水措施，长期浸水电力电缆绝缘会产生水树现象从而导致电缆绝缘性能降低，严重会造成电缆击穿。光纤电缆亦是如此，浸水后的光纤光通信传输能力降低，传输衰减系数上升，直接影响光纤的通信质量和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种水底光纤复合电力电缆，用于解决现有技术的水上光伏发电项目中光纤和电缆分开敷设，容易占用水域，且浮体架设成本高，以及浸水环境下，电缆和光纤防水保护的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种水底光纤复合电力电缆，包括：

多根导线，多根所述导线呈环形阵列均匀分布，所述导线外设有保护层；

至少一根光纤，所述光纤位于多根所述导线的缝隙间；

填充绳，所述填充绳填充在所述导线和光纤之间；

绕包层，所述绕包层为绕包带围绕所述导线和光纤重叠缠绕形成；

铝塑复合层，所述铝塑复合层为铝塑复合带在所述绕包层外侧重叠缠绕形成；

隔离套，所述隔离套套设在所述铝塑复合层外侧；

金属铠装层，所述金属铠装层为双层金属带间隔绕包或金属丝缠绕在所述隔离套外侧形成；

外护套，所述外护套套设在所述金属铠装层外侧。

本实用新型将光纤和导线通过集中绕包，形成一根整体的复合电缆，便于进行敷设，降低了敷设成本；再在其外表面设有多层结构，具有良好的防水性和结构强度，保证其使用寿命和使用安全性。

进一步地：所述保护层分为三层，从内到外依次是内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层。

采用本步的有益效果：采用三层共挤悬链式生产线作为电缆绝缘的挤出设备。整个生产工艺由计算机程序控制，有效保证了电缆绝缘的偏心度和热延伸性能。满足电缆优良的绝缘电气性能及高耐压要求。

进一步地：所述保护层外还设有金属屏蔽层，所述金属屏蔽层为铜带重叠绕包形成。

采用本步的有益效果：金属屏蔽采用铜带重叠绕包，电缆运行时，通过的电流是比较大的，在电流的周边会产生较大的磁场，对周边的元件产生影响。有了电缆屏蔽层，可将产生的电磁场屏蔽在电缆中，保护周边元件，同时屏蔽有效的防止外界电磁波产生的干扰，确保电路的正常工作。电缆线中出现了破损的话，这时泄漏出来的电流，将顺着屏蔽层接地，便可起到保护的功能，避免出现安全问题。

进一步地：所述填充绳的材质为非吸湿性聚丙烯。

采用本步的有益效果：采用非吸湿性聚丙烯填充绳在绝缘线之间的间隙中，在特定的情况(如高功耗、大电流通过)下还有一定的“辅助散热”作用。

进一步地：所述绕包带为无纺布及阻水包带。

采用本步的有益效果：采用无纺布及阻水包带绕包扎紧，有一定的阻水性能，将三芯电缆紧密包裹，防止填充绳的松散、打结等情况，确保电缆的圆整度。

进一步地：所述铝塑复合带为高纯度铝带。

采用本步的有益效果：这一结构尤为重要，起保护缆芯免受潮气侵蚀的挡潮层作用，同时对缆芯具有铠装作用，抵抗外界的作用力，为通信电缆在各种应用场合敷设等提供机械保护，保证应用的稳定性、可靠性。铝塑复合带还具有一定屏蔽作用，电磁场屏蔽在电缆中，保护周边元件，同时屏蔽有效的防止外界电磁波产生的干扰。

进一步地：所述隔离套和外护套的材质为聚乙烯。

采用本步的有益效果：不仅具有较好的耐环境应力开裂性能，还具有良好的防水性能。

本实用新型的有益效果是：

1、在水上光伏项目中，复合电缆集成了光纤和电缆，节省电缆和光纤重复敷设的麻烦，大大减少外界环境影响因素。方便运营维护单位集中对电缆和光纤进行维护，节约项目施工费用等，可有效提高项目施工效率；

2、复合电缆的多层结构具有良好的防水性能和结构强度，满足水下敷设的防水要求，保证复合电缆的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种水底光纤复合电力电缆的结构图；

图2为本实用新型提供的一种水底光纤复合电力电缆中导线的结构示意图。

附图标记：

1-导线；2-光纤；3-填充绳；4-绕包层；5-铝塑复合层；6-隔离套；7-金属铠装层；8-外护套；

11-导体；12-内半导电屏蔽层；13-绝缘层；14-外半导电屏蔽层；15-金属屏蔽层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示，本实用新型所提供的一种水底光纤复合电力电缆，包括：

多根导线1，多根所述导线1呈环形阵列均匀分布，所述导线1外设有保护层；

至少一根光纤2，所述光纤2位于多根所述导线1的缝隙间，光纤2采用二氧化硅系单模光纤，光纤2性能符合GB/T 9771中的规定。光纤2具有小外径，多芯数，高抗压，重量轻，成本低，操作方便，施工简单，利于综合布线等优势。适用于有源及无源光器件尾纤和跳线，高容量数据通信传输，具有良好的机械性能和环境性能；

填充绳3，所述填充绳3填充在所述导线1和光纤2之间；

绕包层4，所述绕包层4为绕包带围绕所述导线1和光纤2重叠缠绕形成；

铝塑复合层5，所述铝塑复合层5为铝塑复合带在所述绕包层4外侧重叠缠绕形成；

隔离套6，所述隔离套6套设在所述铝塑复合层5外侧；

金属铠装层7，所述金属铠装层7为双层金属带间隔绕包或金属丝缠绕在所述隔离套6外侧形成，可有效提高电缆的抗压性能以及牵引力。金属铠装层7有效防止老鼠等长期啃咬的能力；

外护套8，所述外护套8套设在所述金属铠装层7外侧。

本实用新型将光纤2和导线1通过集中绕包，形成一根整体的复合电缆，便于进行敷设，降低了敷设成本；再在其外表面设有多层结构，具有良好的防水性和结构强度，保证其使用寿命和使用安全性。

如图2所示，所述保护层分为三层，以导体11为中心，从内到外依次是内半导电屏蔽层12、绝缘层13和外半导电屏蔽层14。

导体11采用符合我国国家标准GB/T3956-2008《电缆的导体》中Ⅱ类无氧纯度铜材质、铝或铝合金材质的圆铜单线绞合、紧压而成，这种材质保证了电缆高导电性能。在设计电缆结构和加工工艺时，注重导体表面的间隙和光洁度，保证电气性能符合相关标准要求。

采用三层共挤悬链式生产线作为电缆绝缘的挤出设备。整个生产工艺由计算机程序控制，有效保证了电缆绝缘的偏心度和热延伸性能。满足电缆优良的绝缘电气性能及高耐压要求。

其中，所述保护层外还设有金属屏蔽层15，所述金属屏蔽层15为铜带重叠绕包形成。金属屏蔽层15采用铜带重叠绕包，电缆运行时，通过的电流是比较大的，在电流的周边会产生较大的磁场，对周边的元件产生影响。有了金属屏蔽层，可将产生的电磁场屏蔽在电缆中，保护周边元件，同时金属屏蔽层15有效的防止外界电磁波产生的干扰，确保电路的正常工作。电缆线中出现了破损的话，这时泄漏出来的电流，将顺着金属屏蔽层15接地，便可起到保护的功能，避免出现安全问题。

其中，所述填充绳3的材质为非吸湿性聚丙烯。采用非吸湿性聚丙烯填充绳在导线1和光纤2之间的间隙中，在特定的情况(如高功耗、大电流通过)下还有一定的“辅助散热”作用。

其中，所述绕包带为无纺布及阻水包带。采用无纺布及阻水包带绕包扎紧，有一定的阻水性能，将三芯电缆紧密包裹，将导线三芯绞合，每对的绞合节距不一样，绞合节距在50～75mm范围内。将所有绞合线对绞合形成缆芯，在线对绞合过程中，防止填充绳的松散、打结等情况，确保电缆的圆整度。

其中，所述铝塑复合带为高纯度铝带。这一结构尤为重要，起保护缆芯免受潮气侵蚀的挡潮层作用，同时对缆芯具有铠装作用，抵抗外界的作用力，为通信电缆在各种应用场合敷设等提供机械保护，保证应用的稳定性、可靠性。铝塑复合带还具有一定屏蔽作用，电磁场屏蔽在电缆中，保护周边元件，同时屏蔽有效的防止外界电磁波产生的干扰；由于铝塑复合带与聚乙烯护套间有良好的粘接性，铝塑复合带与隔离套6形成一个整体，使得金属组件的强度与塑料护套的延伸性和耐疲劳性相结合，提高了电缆线的机械性能。由于金属管屏蔽带双面涂复塑料层，就在金属组件层与腐蚀性水、气之间设置了防化学腐蚀性的隔离层，采用铝塑复合带纵包+隔离套6挤包结构，铝塑复合带纵包生产工艺增加了电缆的防水性能，防水性能通过GB/T28437—2012规定的防水性能试验。

其中，所述隔离套6和外护套8的材质为聚乙烯。不仅具有较好的耐环境应力开裂性能，还具有良好的防水性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，包括：

多根导线，多根所述导线呈环形阵列均匀分布，所述导线外设有保护层；

至少一根光纤，所述光纤位于多根所述导线的缝隙间；

填充绳，所述填充绳填充在所述导线和光纤之间；

绕包层，所述绕包层为绕包带围绕所述导线和光纤重叠缠绕形成；

铝塑复合层，所述铝塑复合层为铝塑复合带在所述绕包层外侧重叠缠绕形成；

隔离套，所述隔离套套设在所述铝塑复合层外侧；

金属铠装层，所述金属铠装层为双层金属带间隔绕包或金属丝缠绕在所述隔离套外侧形成；

外护套，所述外护套套设在所述金属铠装层外侧。

2.根据权利要求1所述的一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述保护层分为三层，从内到外依次是内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层。

3.根据权利要求1或2所述的一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述保护层外还设有金属屏蔽层，所述金属屏蔽层为铜带重叠绕包形成。

4.根据权利要求1所述的一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述填充绳的材质为非吸湿性聚丙烯。

5.根据权利要求1所述的一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述绕包带为无纺布及阻水包带。

6.根据权利要求1所述的一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述铝塑复合带为高纯度铝带。

7.根据权利要求1所述的一种水底光纤复合电力电缆，其特征在于，所述隔离套和外护套的材质为聚乙烯。

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