[发明专利]一种光电复合综合电缆及其制造工艺

权利要求书

1.一种光电复合综合电缆，其特征是：设置一加强芯(5)，并有两个光缆单元(1)、三个电缆单元(2)、两个同轴电缆单元(3)和一个对绞单元(4)以所述加强芯(5)为中心，并围绕所述加强芯(5)绞合成缆芯(6)，在所述缆芯(6)的外部，由内向外以次设置绕包带层(7)、金属总屏蔽层(8)、内衬层(9)、铠装层(10)和外护套层(11)。

2.根据权利要求1所述的光电复合综合电缆，其特征是：所述光缆单元(1)是将多根光纤(1-1)并填充阻水纱(1-2)共同由松套管(1-3)包裹形成。

3.根据权利要求1所述的光电复合综合电缆，其特征是：所述光纤(1-1)是在掺稀土纤芯(1-11)的表面由内向外依次形成有内包层(1-12)、外包层(1-13)、采用有机硅树脂热固化形成的一次涂覆层(1-14)、UV固化聚丙烯酸树脂缓冲层(1-15)，以及采用聚酰亚胺经加热固化形成的二次涂覆层(1-16)构成。

4.根据权利要求1所述的光电复合综合电缆，其特征是：所述电缆单元(2)是由电工无氧软铜丝绞合成导体，在所述导体的表面挤包形成有塑料绝缘层。

5.根据权利要求1所述的光电复合综合电缆，其特征是：所述同轴电缆单元(3)是在独根软铜丝的表面形成有物理发泡聚乙烯绝缘层，在所述物理发泡聚乙烯绝缘层上设置有金属复合屏蔽层；所述物理发泡绝缘层的发泡度为60-70％。

6.根据权利要求1所述的光电复合综合电缆，其特征是：所述对绞单元(4)是由两根带有塑料绝缘层的导体通过对绞形成为对绞线芯，在所述对绞线芯的外部设置镀锡铜丝编织屏蔽层，在所述对绞线芯与铜丝编织屏蔽层之间设置有汇流线。

7.一种权利要求1所述的光电复合综合电缆的制造工艺，其特征是按如下步骤进行：

步骤a、将两个光缆单元(1)、三个电缆单元(2)、两个同轴电缆单元(3)和一个对绞单元(4)以加强芯(5)中心，并围绕所述加强芯(5)绞合成缆芯(6)，成缆过程中设置放线张力为40～50N，设定成缆节距比不超过30倍成缆外径，成缆方向为左向，在所述缆芯(6)上绕包1-2层无纺布形成绕包带层(7)；

步骤b、在金属编织机上采用镀锡铜丝编织形成金属总屏蔽层(8)，编织角为40-50°，金属总屏蔽层(8)的密度为85-90％，在所述金属总屏蔽层(8)的外表绕包两层聚酯带构成内衬层(9)；

步骤c、在所述内衬层(9)的表层利用铠装机间隙绕包两层镀锌钢带形成铠装层(10)，铠装方向为左向，绕包搭盖率不小于50％；

步骤d、选择挤包料为低烟无卤阻燃聚烯烃，利用挤出机在所述铠装层(10)的表达挤包形成包护套层(11)，设置所述挤出机自进料口至模口的各区依次为：进料口、机筒一区、机筒二区、机筒三区、机筒四区、机颈和模口，并设置各区温度分别为：进料口为90±5℃、机筒一区为110±5℃、机筒二区为130±5℃、机筒三区为150±5℃、机筒四区为170±5℃、机颈为175±5℃、模口为180±5℃；设置在模口出口处的冷却区域采用分段冷却，与模口相邻的第一冷却段采用冷却温度为50±5℃的温水冷却槽，其余各段无为常温水冷却。

8.根据权利要求7所述的制造工艺，其特征是：

所述光缆单元(1)是按如下步骤制作：

步骤a、利用纯氧气将加热汽化的四氯化硅饱和蒸气和掺杂剂六氟化硫饱和蒸气导入石英玻璃衬管内，转动石英玻璃衬管并以1300-1800℃的温度加热石英玻璃衬管的外壁，通过石英玻璃衬管内的气体氧化反应生成的粉状物沉积在所述石英玻璃衬管内壁上形成内包层，制得形成有内包层的石英玻璃衬管；

步骤b、将四氯化硅、稀土化合物三氯化铥、共掺杂剂四氯化锗或三氯化铝加热汽化为饱和蒸气，并与流量为600-1000sccm的超纯氧气均匀混合得混合气体，将所述混合气体通入到经步骤a制备所得的形成有内包层的石英玻璃衬管中，经高温1200-1700℃的氧化反应形成粉末状沉积物附着于管壁制得沉积管；再将所述沉积管在缩棒设备上经熔缩制得实心的掺杂稀土光纤预制棒。

步骤c、将所述掺杂稀土光纤预制棒加热到1900-2100℃，按150-450米/分的速度进行拉丝，并自然冷却制得掺稀土光纤芯；所述掺稀土光纤芯是指在掺稀土纤芯(1-11)的表面具有内包层(1-12)，在所述内包层(1-12)的表面具有外包层(1-13)；对于所述掺稀土光纤芯，在其外包层(1-13)的表面先后经过涂覆和固化形成一次涂覆层(1-14)，再经涂覆和固化形成缓冲层(1-15)后引出，再经涂覆和固化形成二次涂覆层(1-16)制得光纤(1-1)；

步骤d、在松套管(1-3)的挤出机前端向松套管(1-3)内注入干燥气体，以支撑所述松套管(1-3)并保证松套管(1-3)的外径尺寸和圆整度；光纤(1-1)和阻水纱(1-2)共同由松套管(1-3)包裹形成光缆单元(1)；

所述电缆单元(2)是按如下步骤制作：

步骤a、采用七根或十九根电工无氧软铜丝绞合成导体，绞合节径比为8-12，所述电工无氧软铜丝的断裂伸长率不小于20％；

步骤b、将所述导体在挤出机上完成塑料绝缘层的挤出和冷却成型；所述塑料绝缘层是以硅烷交联聚乙烯为材质，挤出的工艺温度为110℃～180℃，挤出机各加热区从进料口至机头依次设置为：加料段、压缩段、均化段、机颈区和机头区，所述各区的温度分别为110℃～115℃、140℃～145℃、155℃～160℃、165℃～170℃和175℃～180℃：形成由低到高的阶梯式升温区间，挤出后以50-70℃进行水冷成型，再经90-100℃热水浸泡5-8小时完成电缆单元(2)的制备；

所述同轴电缆单元(3)是按如下步骤制作：

步骤a、选用一根直径为1.0mm-2.0mm的软铜丝，所述软铜丝的断裂伸长率不小于15％；

步骤b、将纯度为99.99％、压力为350bar的氮气注入融熔的聚乙烯塑料中，在180℃～200℃的温度下进行物理发泡，再经过挤塑机挤出并包覆在所述软铜丝的表面形成物理发泡聚乙烯绝缘层；

步骤c、选用镀锡铜丝在所述物理发泡聚乙烯绝缘层的表面进行编织，形成编织层，编织层密度为85-90％，在所述编织的外部搭盖式绕包铜箔带，所述搭盖式绕包的重叠率不小于15％，形成金属复合屏蔽层，制得同轴电缆单元(3)；

所述对绞单元(4)是按如下步骤制作：

步骤a、采用直径为0.2mm-0.7mm的镀锡铜丝；取镀锡铜丝7根或19根，按照“1+6”或“1+6+12”的排列方式进行正规绞合制得导体；

步骤b、将聚乙烯树脂料在50-70℃温度下烘烤两小时后注入挤出机，完成对步骤a制得的导体的表面绝缘层的挤包，再经冷却制得绝缘线芯，针对绝缘线芯自冷却槽中的出线，设置4kV的试验电压对所述绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验，得到合格的绝缘线芯；在所述挤出机中采用拉管式模具，挤出机进料口温度设置为120℃，挤出机的机头温度设置为200℃，在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区依次设置为：加料段、压缩段、均化段、机颈区和机头区，所述各区的温度分别为120℃～130℃、140℃～150℃、160℃～170℃、180℃～190℃、190℃～200℃，形成由底到高的阶梯式升温区间，挤出后以50-90℃进行水冷成型；

步骤c、将两根绝缘线芯对绞成缆构成对绞线芯，所述对绞线芯的节径比为8～10；

步骤d、将对绞线芯与汇流线平行设置，并在外层形成镀锡铜丝编织屏蔽层，编织密度不小于85％，制得对绞单元(4)。