專利名稱：具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜的制作方法
技術領域：
本發明涉及電纜技術領域，特別涉及一種帶有光纖傳感器并具有檢測功能的海底 光纖復合高壓電纜。
背景技術：
海底電纜可能由于船錨或捕魚工具的鉤吊，以及漲潮時與海床巖石的摩擦而受到 損害。因此檢測這類損傷的存在，并為海底電纜的維修確定損壞點是非常重要的。當光纖 受到橫向壓力時，光纖的傳輸損耗增加，因此通過觀測傳輸損耗可以檢測海底電纜的機械 損傷。另一方面，眾所周知，用光纖作傳感器還可以測量電纜內部溫度，可以發現電纜是否 過載或短路，以便及時報警切斷線路減少損失，同時光纖具有通信功能，因此，海底光纖復 合電纜作為當前海島智能電網建設中的重要線纜產品，其融合了通信和電力的功能，可有 效實現電信網、電力傳輸網、電視網、互聯網等的多網融合，降低網絡建設的成本，具有較好 的性價比。
發明內容本發明所要解決的技術問題在于提供一種能檢測船錨損傷和鋼絲鎧裝磨損變形 或者電纜故障引起溫升變化的帶有光纖傳感器并具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜。 該海底光纖復合高壓電纜利用分布式光纖傳感器以測量電纜的溫度變化，同樣利用光纖的 彎曲形變可檢測電纜由于磨損、船錨鉤吊或其它外界原因造成的外部損傷，并能準確定位。本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現一種具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在所述電纜纜 芯上的內鎧裝層以及絞合在所述內鎧裝層上的外鎧裝層，在所述外鎧裝層上擠塑有外護 套，其特征在于，在電纜纜芯空隙中設置有用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元。本發明在所述內、外鎧裝層之間設置有墊層材料并分布有用以檢測電纜損傷的光 纖傳感器單元。所述電纜纜芯還包括三根線芯、二根填充繩單元，三根線芯、二根填充繩單元與用 以測量電纜溫度的光纖傳感器單元絞合后擠塑中護層。所述線芯由導體、包覆在導體外表面上的導體屏蔽層、包覆在導體屏蔽層外表面 上的XLPE絕緣層、包覆在XLPE絕緣層外表面上的絕緣屏蔽層、包覆在絕緣屏蔽層外表面上 的阻水包帶層、包覆在阻水包帶層外表面上的鉛護套層構成。所述用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元包括兩根漸變形折射率光纖纖芯、PE襯 芯、PE護套、鉛護套、抗張元件，其中抗張元件位于PE襯芯的中心，兩根漸變形折射率光纖 纖芯以抗張元件為中心對稱分布在PE襯芯中，PE護套包覆在PE襯芯的外表面上，鉛護套 包覆在PE護套上。所述用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元由單模光纖、不銹鋼管、護套，在所述不 銹鋼管內填充有阻水油膏，所述單模光纖設置在不銹鋼管內，護套包覆在不銹鋼管上。[0011]由于采用了上述技術方案，本發明利用光纖承受彎曲或橫向壓力時傳輸損耗增加 這一自然特性，可以檢測出電纜的損傷，并通過儀器準確定位。用電纜纜芯中的光纖傳感器 測量電力電纜纜芯的溫度變化。本發明與現有技術相比，具有如下優點1.集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線，可有效降低施工、網絡施工的費用。2.利用光纖承受彎曲或橫向壓力時傳輸損耗增加這一自然特性，可以在線監測出 電纜的損傷情況，并通過儀器快速準確定位，效率高，給電纜修復羸得時間，減少損失。3.用光纖作傳感器還可以測量電纜溫度，可以在線監測電纜工作情況，遇到緊急 情況電纜過載或短路時，可及時報警以切斷線路減少損失。4、光單元與電力電纜互不干擾，在長期工作溫度下相互兼容，使用年限較長，具有 良好的推廣價值。
圖1為本發明具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜的徑向斷面示意圖。圖2為本發明用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元的徑向斷面示意圖。圖3為本發明用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元的徑向斷面示意圖。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體圖示，進一步闡述本發明的實施方式。參見圖1，一種具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在電 纜纜芯上的內鍍鋅鋼絲鎧裝層100以及絞合在內鍍鋅鋼絲鎧裝層100上的外鍍鋅鋼絲鎧裝 層200，在外鍍鋅鋼絲鎧裝層200上擠塑有外護套300。在內鍍鋅鋼絲鎧裝層200和外鍍鋅 鋼絲鎧裝層200之間設置有墊層材料300，在墊層材料300的空隙中分布有六根用以檢測電 纜損傷的光纖傳感器單元400。電纜纜芯包括三根線芯110、二根填充繩單元120、一根用以測量電纜溫度的光纖 傳感器單元130，三根線芯110、二根填充繩單元120與一根用以測量電纜溫度的光纖傳感 器單元130絞合在一起，絞合體上擠塑中護層140。線芯110由導體111、包覆在導體111外表面上的導體屏蔽層112、包覆在導體屏 蔽層112外表面上的XLPE絕緣層113、包覆在XLPE絕緣層113外表面上的絕緣屏蔽層114、 包覆在絕緣屏蔽層114外表面上的阻水包帶層115、包覆在阻水包帶層115外表面上的鉛護 套層116構成。參見圖2，用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元130包括兩根漸變形折射率光纖 纖芯131、PE襯芯132、PE護套133、鉛護套134、抗張元件135，其中抗張元件135位于PE 襯芯132的中心，兩根漸變形折射率光纖纖芯131以抗張元件135為中心對稱分布在PE襯 芯132中，PE護套133包覆在PE襯芯132的外表面上，鉛護套134包覆在PE護套上。用 以測量電纜溫度的光纖傳感器單元130采用這樣的以防止水的浸入。參見圖3，用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元400由一根單模光纖410、不銹鋼管420、護套430，在不銹鋼管420內填充有阻水油膏440，單模光纖410設置在不銹鋼管420 內，護套430包覆在不銹鋼管420上。用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元400采用這樣 的復合結構有防止機械損傷和水分的浸入作用。 以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
權利要求1.一種具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在所述電纜纜芯 上的內鎧裝層以及絞合在所述內鎧裝層上的外鎧裝層，在所述外鎧裝層上擠塑有外護套， 其特征在于，在電纜纜芯空隙中設置有用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元。
2.如權利要求1所述的具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，其特征在于，在所述 內、外鎧裝層之間設置有墊層材料并分布有用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元。
3.如權利要求1所述的具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，其特征在于，所述電 纜纜芯還包括三根線芯、二根填充繩單元，三根線芯、二根填充繩單元與用以測量電纜溫度 的光纖傳感器單元絞合后擠塑中護層。
4.如權利要求1所述的具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，其特征在于，所述線 芯由導體、包覆在導體外表面上的導體屏蔽層、包覆在導體屏蔽層外表面上的XLPE絕緣 層、包覆在XLPE絕緣層外表面上的絕緣屏蔽層、包覆在絕緣屏蔽層外表面上的阻水包帶 層、包覆在阻水包帶層外表面上的鉛護套層構成。
5.如權利要求1至4任一項權利要求所述的具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜， 其特征在于，所述用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元包括兩根漸變形折射率光纖纖芯、 PE襯芯、PE護套、鉛護套、抗張元件，其中抗張元件位于PE襯芯的中心，兩根漸變形折射率 光纖纖芯以抗張元件為中心對稱分布在PE襯芯中，PE護套包覆在PE襯芯的外表面上，鉛 護套包覆在PE護套上。
6.如權利要求2至4任一項權利要求所述的具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜， 其特征在于，所述用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元由單模光纖、不銹鋼管、護套，在所 述不銹鋼管內填充有阻水油膏，所述單模光纖設置在不銹鋼管內，護套包覆在不銹鋼管上。
專利摘要本實用新型公開的一種具有檢測功能的海底光纖復合高壓電纜，包括電纜纜芯和絞合在電纜纜芯上的內鎧裝層以及絞合在內鎧裝層上的外鎧裝層，在外鎧裝層上擠塑有外護套，其在電纜纜芯空隙中設置有用以測量電纜溫度的光纖傳感器單元。在內、外鎧裝層之間設置有墊層材料并分布有用以檢測電纜損傷的光纖傳感器單元。本實用新型利用光纖承受彎曲或橫向壓力時傳輸損耗增加這一自然特性，可以檢測出電纜的損傷，并通過儀器準確定位。用電纜纜芯中的光纖傳感器測量電力電纜纜芯的溫度變化。
文檔編號H01B7/14GK201868135SQ201020647149
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者匡松文 申請人:衡陽恒飛電纜有限責任公司