[发明专利]嵌入式光纤测温一体式电缆

说明书

本发明涉及嵌入式光纤测温一体式电缆，属于特种电缆技术领域，包括铜芯导体、内屏蔽层和保护层，内屏蔽层自内向外依次为导体屏蔽层、XLPE绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层，其中，绝缘屏蔽层内以正弦波形式敷设有光纤缆，光纤缆包括光纤束和包覆在光纤束外侧的保护套；保护层自内向外依次为填充层、内护层、隔离套、铠装层和外护层，本发明中的光纤缆，以改性聚氯乙烯弹性体为光纤束的保护层，利用改性聚氯乙烯弹性体的高机械性能、耐候性、耐化学腐蚀性和耐热性，提高了光纤束的使用寿命；同时，光纤缆外侧绕包有多股纸绳或麻绳，软质线材具有缓冲和保护作用；最后，采用正弦波形式敷设光纤缆，提高了光纤束测温的灵敏度和有效性。

技术领域

本发明属于特种电缆技术领域，具体地，涉及嵌入式光纤测温一体式电缆。

背景技术

目前，在电力输电线路中，常采用光纤测温系统来监测电缆各点的温度。光纤测温系统是沿着电缆敷设测温光缆，测温光缆可以连续地得到沿着电缆每一点的温度。

然而，现有的传统的光纤缆以及复合电力电缆具有如下的技术问题：由于光纤的机械强度非常弱，光纤容易被损坏。因此，一方面，现有技术中将光纤容置在一具有高强度和小曲率半径的金属导管中，但是，该金属导管可能破坏绝缘屏蔽层，从而使绝缘强度降低；同时，金属导管会影响电缆的电场分布状态；另一方面，现有技术中有采用油膏固定光纤，但是在实际使用中，油膏遇到高温容易融化，对光纤缆造成不良后果，还会影响电缆接头施工工作。

因此，亟须对现有的光纤保护工艺进行改进，在不破坏绝缘屏蔽层和不影响电缆的电场分布状态的前提下提高光纤测温的灵敏度和有效性。

发明内容

为解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供了嵌入式光纤测温一体式电缆。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

嵌入式光纤测温一体式电缆，包括铜芯导体、内屏蔽层和保护层，所述内屏蔽层内敷设有光纤缆；

所述内屏蔽层自内向外依次为导体屏蔽层、XLPE绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层；所述光纤缆敷设在绝缘屏蔽层内，光纤缆外侧绕包有多股软质线材；

所述保护层自内向外依次为填充层、内护层、隔离套、铠装层和外护层。

进一步地，所述光纤缆包括光纤束和包覆在光纤束外侧的保护套，所述保护套的原料为改性聚氯乙烯弹性体，所述改性聚氯乙烯弹性体由以下步骤制成：

将聚氯乙烯树脂加入混合机中，加入氯化聚氯乙烯、钙锌复合稳定剂、碳酸钙、聚乙烯蜡和抗氧剂，90℃下搅拌10-15min后，加入经预处理的玻璃纤维，升温至120℃，搅拌8-10min后转移至挤出机中挤出，得预混物，将预混物置于密炼机中170℃下密炼10-15min，冷却后得改性聚氯乙烯弹性体。

在上述反应中，本发明将经硅烷偶联剂KH550浸泡处理的玻璃纤维添加到聚氯乙烯中，使得制备的复合材料具有较高的机械性能，用非金属的改性聚氯乙烯保护套取代传统的金属导管保护光纤，改性聚氯乙烯具有优异的机械性能，非金属材质不会影响到电缆的电场分布状态。

进一步地，所述聚氯乙烯树脂、氯化聚氯乙烯、钙锌复合稳定剂、碳酸钙、聚乙烯蜡、抗氧剂和经预处理的玻璃纤维的质量比为90-100：45-55： 3-5：20-30：1-3：1-3：10-15。

进一步地，所述预处理的步骤为：将玻璃纤维浸泡在硅烷偶联剂KH550 中，保持10min并不断振荡，接着将玻璃纤维取出置于室温下静置1-2h，在120℃条件下烘干4h，冷却备用，得经预处理的玻璃纤维。