[实用新型]一种碳纤维光电复合电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力输送领域，尤其是涉及一种用于长距离输电的碳纤维光电复合电缆。

背景技术

随着国民经济的高速发展，国家电网公司提出加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。智能电网建设就必须推行一网(电力网)多线(添附光纤线)的转型战略，即在现有电力线的基础上，发展一网(电力网)多线(添附光纤线)，解决的包括数据网、通信网、视频网等多目标的合成，最大限度地利用好我国电力网资源。 

目前，我国内电力系统普遍使用光纤复合架空地线(OPGW)、全介质自承式光缆(ADSS)作为通信解决方案，应用技术相对成熟。但随着智能电网的建设，电力通信网络的逐步延伸OPGW、ADSS光缆不能完全适用。为解决这些难题，需设计一种可实现电力传输、光纤通信及线路运行情况监测集于一体的智能电缆。

常见的高架电缆通常采用钢芯铝绞线，它由钢丝和导电铝丝两个重要部分组成。钢丝的作用是承担整个电缆的悬空载荷，铝丝起导电作用。钢丝的优点是具有强的承载能力，但缺点是自身的重量大，抗拉强度小，钢芯的热膨胀系数大。如果再考虑电线附有冰雪或承受强风作用，抵抗外力能力差，对带有沉重电缆的悬空支架有很高的要求，要求悬空支架不仅强，而且刚度要好，并且悬空支架的高度足够高，这个电力输送带来了极大的成本负担。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种强度高、弧垂小，能够传输光、电信号的碳纤维光电复合电缆。 

一种碳纤维光电复合电缆，包括缆芯、轧纹金属管和外护套，轧纹金属管位于缆芯外，外护套位于轧纹金属管外，其特征在于，所述缆芯包括各自被覆有绝缘层的至少一对碳纤维复合材料芯和至少一根容纳于光纤套管内的光纤，所述的光纤套管内还容纳有用于伴随所述光纤的增强纤维；所述的绝缘层外还设有挤护层；所述的光纤套管外还增设有套管保护层；所述的轧纹金属管为不锈钢管；所述碳纤维复合材料芯是由环氧树脂、膨胀倍数在１００倍以上的纳米膨胀石墨和增强体碳纤维组成的高强导电复合材料构成；所述增强体碳纤维是碳纤维丝、陶瓷纤维丝和玻璃纤维毡由热固性树脂固化定型制成的碳纤维复合丝，其中所述碳纤维丝是由聚丙烯腈基碳纤维混合纤维素碳纤维制成的纤维丝。

本实用新型的有益效果： 

1）本实用新型适用电压在10-500kv，与相同线径的铜芯铝绞线相比载流量增加。

2）由于采用了碳纤维复合材料芯，重量减小，故架空弧度小，跨距长，减少了塔杆数量，节约了成本。 

3）工作温度范围增大，达到-80℃-200℃。 

4）碳纤维的使用使得本实用新型的耐腐蚀性大大强于钢芯，使用寿命长，安全性能好，并且环保节能。 

5）由于采用光电复合模式，可以传输并检测线路上的信号，实现对电缆的实时监控，为智能电网实现智能化控制打好基础。

此外，本实用新型提供的技术方案由于在容纳光纤的光纤套管内增设了增强纤维，从而由增强纤维既起到单独地对光纤增加抗拉强度的作用，又得以对缆体的整体的抗拉强度显著改善，由各光纤套管内的增强纤维对光纤呵护，不会出现已有技术那样的一损俱损的现象。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例结构图。 

图2为本实用新型的第二实施例结构图。 

具体实施方式

请见图1，给出的缆芯1具有一对碳纤维复合材料芯11，各碳纤维复合材料芯11外挤覆(被覆)有绝缘层111，并且在绝缘层111外挤覆有挤护层1111。所述碳纤维复合材料芯11是由环氧树脂、膨胀倍数在１００倍以上的纳米膨胀石墨和增强体碳纤维组成的高强导电复合材料构成；所述增强体碳纤维是碳纤维丝、陶瓷纤维丝和玻璃纤维毡由热固性树脂固化定型制成的碳纤维复合丝，其中所述碳纤维丝是由聚丙烯腈基碳纤维混合纤维素碳纤维制成的纤维丝。前述的绝缘层111和挤护层1111均优选使用低烟无卤交联聚烯烃或低烟无卤非交联聚烯烃或者橡胶混合物。给出的缆芯1还具有一对光纤12，各光纤12容纳于光纤套管121内，并且在光纤套管12外被覆有套管保护层1211，套管保护层1211的材料同对绝缘层111和挤护层1111的描述。 

作为本实用新型的技术要点，在前述的光纤套管121内还容纳有增强纤维122，增强纤维122围绕于光纤12的周围，即光纤12位于增强纤维122的中央。增强纤维122优选采用芳纶纤维，但也可使用与芳纶纤维等效的其它纤维。