[发明专利]碳纤维增强型铝合金高压复合测温电缆

说明书

技术领域

 本发明属于电缆领域，具体是一种碳纤维增强型铝合金高压复合测温电缆。

背景技术

由于高压电缆的特殊性，目前的110kV、220kV高压电缆都不具备在温度较高的场合敷设，在这些温度较高的电缆使用场合，因为电缆本身运行当中就存在发热，在这样的环境当中，影响了该电缆的载流量，降低了电缆的使用寿命，安全性能也得不到保障。

此外，现有的导线抗拉强度还不够，对冰冻雨雪等自然灾害承受力低；现有光电复合电缆，具有光纤通信功能和电力传输功能，可以实现各种控制信号、网络信号以及电力的传输，适应电信网、广电网、互联网、电力网多网融合的使用需要。但是，这种光电复合电缆在运行中温升情况无法监测，容易发生因电力导线负载增加引起升温导致整个电缆损坏的现象。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷，提供一种碳纤维增强型铝合金高压复合测温电缆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种碳纤维增强型铝合金高压复合测温电缆，其特征在于，线芯包括多根绞合铝合金导体、导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、阻水带绕包层；线芯外依次包覆有皱纹铝合金护套层、PVC护套层、石墨半导电层，所述皱纹铝合金护套层与线芯焊接；在所述铝合金导体和导体屏蔽层之间的空隙中填充阻燃物，在所述阻燃物中设置有一根碳纤维增强芯，所述碳纤维增强芯包括碳纤维丝和陶瓷纤维丝；在所述阻燃物中还设置有一根光单元，所述的光单元包括多根光纤和从内到外依次设置的松套管、非金属加强层和护套，所述的松套管套在所述的光纤外，所述的松套管内填充满干式阻水物，所述的非金属加强层内设置有多根均匀分布的阻水纱，所述的非金属加强层与所述的护套之间嵌有撕裂绳；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

本发明的有益效果是：本发明采用焊接方式将铝合金材料纵包焊接包覆于线芯上面，利用铝合金材料的高熔点起到耐热的作用，解决了高压电缆在环境温度较高的使用场合的使用问题；还设有PVC护套层、石墨半导电层，不仅具有良好的耐热特性，还具有优良的电气性能，能够延长电缆使用寿命，减小事故发生概率。同时又可替代铜电缆，节约稀缺铜资源。

采用了陶瓷纤维和碳纤维复合结构，不仅具有碳纤维材料的优点，而且强度更大。

实际生产中如使用本发明的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本发明的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据所述导线测量到线路温度来直接确定线路的实际承载状况。 

本发明对加强导线在线监测、掌握温度变化、提高导线传输容量、降低线损、提高电网运行安全、增加通信备份、解决全方位通信方案等等方面都显示出具大的经济效益和社会效益，尤其在当下国家全力建设环保型、经济型社会的主潮流中更加显示出强大的现实意义。

附图说明

图1为本发明的横截面示意图；

图2为本发明中光单元的横截面示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种碳纤维增强型铝合金高压复合测温电缆，它的线芯包括多根绞合铝合金导体1、导体屏蔽层2、交联聚乙烯绝缘层3、绝缘屏蔽层4、阻水带绕包层9；线芯外依次包覆有皱纹铝合金护套层6、PVC护套层7、石墨半导电层8，所述皱纹铝合金护套层6与线芯焊接。

在所述铝合金导体1和导体屏蔽层2之间的空隙中填充阻燃物10，在所述阻燃物10中设置有一根碳纤维增强芯11，所述碳纤维增强芯11包括碳纤维丝和陶瓷纤维丝，通过将成股的碳纤维丝和陶瓷纤维丝绞合后，采用树脂浸渍，而后采用烘箱固化而成。在本实施例中，所述碳纤维丝为一根，所述陶瓷纤维丝为六根。

在所述阻燃物10中还设置有一根光单元5，如图2所示，所述的光单元5包括多根光纤51和从内到外依次设置的松套管52、非金属加强层53和护套54，松套管52套在光纤51外，松套管52内填充满干式阻水物55，非金属加强层53内设置有多根均匀分布的阻水纱56，非金属加强层53与护套54之间嵌有撕裂绳57；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。