碳纖維增強型絕緣阻燃鋁合金電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電纜，具體地說是一種碳纖維增強型絕緣阻燃鋁合金電纜。
【背景技術】
[0002]目前在我國公共場所所用的電纜基本為低煙無鹵阻燃電纜，導體有銅芯和鋁芯，而銅資源在我國短缺，價格也很高，已經達到7萬元以上一噸，而我國鋁資源豐富，但普通電工鋁的抗蠕變和延伸性能差，造成電纜運行過程中的運行安全性差，所以在我國用鋁作導電線芯的電力電纜較少，隨著8000系列的鋁合金在我國批量投產，采用8000系列鋁合金作導體成為一種可能，在美國等北美國家90%的供電線路采用了 8000系列鋁合金作電力電纜的導體，所以采用8000系列的鋁合金作導體，在我國應到了大量運用的時候。
[0003]而對于低煙、無鹵和阻燃的性能，現在用的低煙無鹵阻燃電纜要達到無煙、無鹵和難燃的性能要求確很難，對材料成本增加很大，而采用金屬作護套就很容易。雖然絕緣等材料可以燃料，但被金屬護套隔絕了空氣，無法燃燒或釋放出煙霧和有害氣體。
[0004]此外，現有的電纜抗拉強度還不夠，對冰凍雨雪等自然災害承受力低；現在出現了光電復合電纜，具有光纖通信功能和電力傳輸功能，可以實現各種控制信號、網絡信號以及電力的傳輸，適應電信網、廣電網、互聯網、電力網多網融合的使用需要。但是，這種光電復合電纜在運行中溫升情況無法監測，容易發生因電力導線負載增加引起升溫導致整個電纜損壞的現象。

【發明內容】

[0005]為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種碳纖維增強型絕緣阻燃鋁合金電纜，是替代銅、鋁芯低煙無鹵阻燃型電力電纜的新一代產品，節約銅資源，性價比高，電氣防火安全和環境保護效果更好，并且能自行監測運行中電纜的溫度。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種碳纖維增強型絕緣阻燃鋁合金電纜，其特征在于，由導體以及擠包在所述導體外層的絕緣層構成絕緣線芯，所述導體為鋁合金導體，多根絕緣線芯絞合成電纜纜芯，纜芯間隙設置填充層，在所述纜芯及所述填充層外繞包有隔離層，在所述隔離層外縱包有軋紋型不銹鋼外護套；在所述線芯中央的空隙中設置有碳纖維增強芯，所述碳纖維增強芯包括碳纖維絲和陶瓷纖維絲；在所述隔離層內的空隙中設置一根光單元，所述的光單元包括多根光纖和從內到外依次設置的松套管、非金屬加強層和護套，所述的松套管套在所述的光纖夕卜，所述的松套管內填充滿干式阻水物，所述的非金屬加強層內設置有多根均勻分布的阻水紗，所述的非金屬加強層與所述的護套之間嵌有撕裂繩；至少一根光纖為刻寫有測溫光柵的光柵光纖，光柵光纖上每間隔預定的距離形成一個光柵測溫點，預定的距離為300-500米。
[0007]本發明的有益效果是:
采用了陶瓷纖維和碳纖維復合結構，不僅具有碳纖維材料的優點，而且強度更大。
[0008]實際生產中如使用本發明的電纜，既可以正常輸送電能，又能進行通訊，還能自身進行溫度測量。這樣就節省了為了電力通訊而增加的ADSL、OPGW等設備，也能減少因為OPGW引起的雷擊等事故威脅。另外還能節省目前工作中采取的使用很高成本的GPS導線測溫設備，節省巨大的成本。在將本發明的電纜作為傳輸電力的線路時，工作人員可以根據所述導線測量到線路溫度來直接確定線路的實際承載狀況。
[0009]本發明對加強導線在線監測、掌握溫度變化、提高導線傳輸容量、降低線損、提高電網運行安全、增加通信備份、解決全方位通信方案等等方面都顯示出具大的經濟效益和社會效益，尤其在當下國家全力建設環保型、經濟型社會的主潮流中更加顯示出強大的現實意義。
[0010]因本發明電纜的導體采用了 8000系列電工級鋁合金作導電線芯，導體載流能力與鋁芯相當，是銅導體的61 %，而鋁合金導體材料成本是銅導體材料成本的約20%左右，而且8000系列電工級鋁合金作導體，導體的抗蠕變性能和延伸性能佳，極大的提高了使用系統運行的可靠性。
[0011]因本發明電纜的外護層采用了縱包焊接軋紋型不銹鋼外護套，不銹鋼的熔點溫度為1772°C，因此，電纜外護層在火焰溫度達到750V?1000°C條件下，電纜也不會熔化和燃燒，電纜里面的絕緣、填充和隔離及繞包層材料又被外護層隔離，與空氣不接觸，無法形成燃燒的條件，所以電纜本身也不會因老化、過載或短路產生自燃現象。
[0012]由于本發明電纜具有無煙、無鹵和難燃的特性，電纜在火災條件下的二次災害也大大減少了，不會對環境保護造成負面影響，是名符其實的環保型電纜。
[0013]本發明電纜使用壽命長。由于不銹鋼外護套耐腐蝕性強，電纜里面的材料與空氣被隔離，絕緣及其它材料的老化過程大大延緩，電纜的使用壽命經計算可達到80年。
[0014]由于電纜外護套采用了不銹鋼護套，不但是具有防火性能、其防腐性能、防水性能也好，可作為水下電纜使用。
[0015]由于對不銹鋼外護套進行了軋紋工藝處理，本發明電纜的彎曲半徑可與普通電纜相比，安裝敷設時也不需要穿管，節省了穿管材料。
[0016]不銹鋼外護套也可作為屏蔽層使用，具有很好的磁場屏蔽效果，也可替代現有的鋼帶鎧裝或聯鎖鎧裝電纜。
[0017]由于采用了鋁合金導體和不銹鋼外護套，節約了銅資源，電纜重量輕，無需穿管，安裝方便，工程投資成本降低，性價比遠高于現有電力電纜。
[0018]本發明電纜的技術性能指標:
額定電壓:0.6/IkV 或 1.8/3kV。
[0019]電纜長期最高允許工作溫度:90°C、105°C和125°C，短時間允許達到:250°C。
[0020]最小彎曲半徑:不小于電纜外徑的10倍。
[0021]導體電阻在20°C時符合3956中鋁導體的規定。
[0022]成品試驗電壓:3500V/5min或 6500V/5min。
[0023]絕緣電阻:在20°C時不小于1000M Ω/km。
[0024]無煙性能:透光率彡90% (低煙性能是彡60% )
無鹵性能=PH值彡4.3，電導率彡10 μ S/mm ο
[0025]燃料性能:電纜在750°C?1000°C的火焰溫度下，供火40min，電纜外護套也不會熔化和燃燒，電纜內部僅在火源附近被燒