新型低壓光電復合纜結構及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明具體涉及一種新型低壓光電復合纜結構及其制備方法。
【背景技術】
[0002]光電復合纜是集光纖、輸電線為一體的特種電纜，具有光電同輸的優良特性，特別適用于電網監控、寬帶接入、無線信號拉遠等同時需要光信號和電能的場合。目前光電復合纜組成方式均采用輸電單元和光傳輸單元絞合成纜組成纜芯后根據使用要求擠制內襯層(若有)、鎧裝層(若有)和護套層，其中輸電單元由銅、鍍金屬銅、鋁導體、鋁合金、銅包鋁等導電物質構成的導體和在導體外的絕緣層組成，光傳輸單元由光纖、填充、加強件、保護管和護套層等組成。
[0003]具體到小規格(1mm2及以下)輸電單元，這種絞合方式存在下列問題:電單元和光單元絞合后纜芯外徑較單純電纜或單純光纜增大，后續內襯層(若有)、鎧裝層(若有)和護套層用量增加，成品后外徑、重量大大高于電纜和光纜分開生產的總和，對生產制造、運輸和施工敷設帶來諸多不利，同時光電復合纜的價格高于電纜和光纜分開制造的總和，對光電復合纜的推廣運用帶來阻礙。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種新型低壓光電復合纜結構及其制備方法，本光電復合纜主要用于電網監控、寬帶接入、無線信號拉遠等額定電壓交流220V及以下，直流330V及以下同時需要傳輸電能和光信號通信的場合。
[0005]技術方案:一種新型低壓光電復合纜結構，包括外護套、輸電單元識別帶、光單元、光單元護套、輸電單元導體分隔條、輸電單元導體和繞包帶；
[0006]所述輸電單元識別帶放置在輸電單元導體和外護套之間，或放置在導體內部與導體絞合、編織或繞包于導體之上；
[0007]所述光單元4可以是單個或多個，對于所述的多個光單元結構，將若干個單個光單元同心絞合成圓形纜芯后繞包41可能有的光單元包帶，并繞包或擠包5光單元外護套，同時可合理利用纜芯的空隙放置所需的填充、加強材料、通信單元；
[0008]所述光單元護套、輸電單元導體分隔條、繞包帶和外護套護套均采用絕緣性材料，構成電傳輸單元的“絕緣結構”，對于不同芯數和不同截面要求的輸電單元設置相應數量和位置的電單元導體分隔條；
[0009]所述輸電單元導體分隔條可預先制備好，也可在外護套擠出時成型。
[0010]作為優化:還包括通信單元，所述通信單元根據結構特點放置在所述光單元絞合空隙之間，也可放置在光單元護套和外護套之間。
[0011]作為優化:所述通信單元可作為導體單元分隔條，或將通信單元放置在導體分隔條里面。
[0012]作為優化:還包括扎緊纜芯的光單元包帶，光單元絞合纜芯外采用光單元包帶扎緊，同時在外面擠包或繞包光單元護套。
[0013]作為優化:所述光單元由光纖、光纖帶和填充材料、加強材料、松套管、緊套管、不銹鋼管進行選擇性組合構成。
[0014]作為優化:所述輸電單元識別帶采用帶、紗、絲通過顏色、數字的方式來識別輸電單元導體。
[0015]作為優化:所述輸電單元導體根據需要采用單線、束線、并絲、絞合或編織的方式合成。
[0016]作為優化:所述通信單元可以是絕緣、絞合、屏蔽、護套、平行放置或分開放置。
[0017]所述的新型低壓光電復合纜結構的制備方法:所述光電復合纜主要由(a)光單元制備流程、(b)可能有的通信單元制備流程和(C)光電復合纜制備流程組成；
[0018](a)光單元制備流程:
[0019]根據光單元結構的不同，工藝流程也不同:
[0020]1.4 CG或CTG層絞式結構:
[0021]光纖拉絲一光纖涂覆一光纖著色一光纖套塑一光纖、加強件成纜一護套；
[0022]1.5 XG或XTG中心管結構:
[0023]光纖拉絲一光纖涂覆一光纖著色一光纖套塑或鋼管包覆；
[0024]1.6 BG蝶形纜結構:
[0025]光纖拉絲一光纖涂覆一光纖著色一護套；
[0026]所述光纖拉絲采用預制棒在高溫爐里拉制成光纖；預制棒由送料機構以一定的速度均勻送往管式加熱爐中，預制棒尖端加熱到一定的溫度時粘度變低，靠自身重量下垂變細而成纖維，纖維線徑通過激光束測量線徑儀精密監測并拉到牽引輥繞到卷筒上；
[0027]所述光纖涂覆和拉絲同時進行，涂覆的材料為硅酮樹脂或丙烯酸酯類材料，經過涂覆后的光纖的表面得到了保護，機械性能和傳輸性能得到了很大的改善；
[0028]對于需要光纖顏色區分的場合，必須對光纖進行著色處理并對著色層UV固化，防止在生產和使用過程中彎曲、扭曲等情況下著色層脫落；
[0029]所述光纖套塑用于保護光纖的涂覆層，并增加光纖的強度，光纖的套塑有松套和緊套兩種方式，對于特殊要求的場合也可以在光纖外包覆不銹鋼管；
[0030]在層絞式結構中，采用金屬加強件(如鋼絲)或非金屬加強件(如玻璃纖維加強件FRP和芳綸)，成纜后的光單元的彎曲性能得到了改善、抗拉性能得到了成倍的提高，有利于后道工序的生產和成品的安裝使用；
[0031]所述光單元護套采用擠包方式覆蓋在光纖或成纜線芯外面，護套層主要用于保護光單元并增加光單元耐壓性能；常用的護套材料有聚氯乙烯、聚烯烴和聚乙烯；
[0032](b)可能有的通信單元制備流程:
[0033]通信單元主要分為以下幾種結構，并與之相對應具備不同的生產流程:
[0034]2.1導體絕緣型:導體一絕緣；
[0035]2.2成纜型:導體一絕緣一成纜；
[0036]2.3成纜護套型:導體一絕緣一成纜一護套；
[0037]2.4屏蔽型:導體一絕緣一成纜一屏蔽；
[0038]2.5屏蔽護套型:導體一絕緣一成纜一屏蔽；
[0039]所述導體制備:
[0040]首先利用無氧銅板、銅錠、鋁錠、合金成份制成符合要求的金屬桿材，再利用大拉機、中拉機、小拉機等拉絲、退火按照要制成單絲的規格進行分配組合拉制成型，在拉絲過程中可以通過直流接觸式對拉制后的銅單絲進行連續退火，也可以在拉絲完成后再進行退火，生產出的單絲的直徑，導電率和其他物理機械性能符合工藝要求；
[0041]對于由一個單絲組成的導體，退火后的單絲即為要求的導體；
[0042]對于需要束絲絞合的單絲，可利用束絲機、管絞機、單絞機按照工藝要求進行絞合形成要求的導體；
[0043]所述絕緣制備:
[0044]利用高精度擠塑機對絕緣材料進行擠壓、熔融、擠出模具，定型后均勻包覆在導體外面，絕緣表面光滑平整，絕緣的切面無目視可見氣孔，在擠制過程中采用在線測量或測試設備對絕緣的外徑、工作電容進行實時測量，只有滿足要求的絕緣才能流轉到下道工序，根據傳輸要求的不同，絕緣采用聚乙烯、低損耗聚乙烯、發泡聚乙烯或聚烯烴材料；
[0045]所述成纜制備:
[0046]根據工藝要求將絕緣線芯按照一定的排列方式、節距要求進行成纜，成纜中可以添加識別帶進行線芯識別，成纜過程中也可以根據要求添加填充和繞包材料；
[0047]所述屏蔽制備:
[0048]利用編織、繞包、縱包或組合對纜芯進行要求的屏蔽，其中單繞包和單縱包也可以和成纜制備一起進行，采用的包帶有銅單絲、鋁單絲、鋁合金單絲、銅帶、銅塑帶、鋁帶、鋁合金帶和鋁塑