專利名稱：導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜線路用的連接盒的連接方法。特別是一
種導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用，它主要用于將測溫光纖直接設置在絞 合成型的圓形分割導體中心的多段復合電力電纜，通過專用的連接盒連接成所需要的電力 電纜線路。
背景技術：
隨著分布式光纖傳感技術的發(fā)展和應用，電力部門為確保電力電纜線路中的傳輸 強電電能的安全運行，要求利用測溫光纖對整個線路中的電纜進行以下安全運行的自動監(jiān) 控第一、在線實時溫度檢測，以便對整個線路中的電纜實現(xiàn)運行狀態(tài)監(jiān)測，有效地監(jiān)測電 纜在不同負載和不同環(huán)境溫度下的發(fā)熱狀態(tài)，積累歷史技術數(shù)據(jù)，進行載流量限度分析，可 以保證在不超過電纜允許運行溫度的情況下，最大限度的發(fā)揮整個線路中的電纜的傳輸能 力，提高經(jīng)濟效益。第二、老化監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)電纜上的局部過熱點，及時采取降溫措施，延緩電 纜老化速度。第三、實時故障監(jiān)測預警，及時發(fā)現(xiàn)電纜運行過程中外界因素導致的破壞等。 但因現(xiàn)有超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣復合電力電纜不能把測溫光纖放入電纜導體中心，故達不 到理想的準確測量電纜導體溫度的目的，從而無法滿足對整個線路實現(xiàn)運行狀態(tài)自動監(jiān)控 的要求。 通常電力電纜線路是由多段交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜通過連接盒連接組成的。目 前國內、外帶光纖測溫系統(tǒng)的交聯(lián)聚乙烯電力電纜連接盒一般是由電纜導體連接管、連接 盒的橡膠絕緣體、金屬保護管、光纖接頭盒、光纖熔接保護管等組成。中國專利申請?zhí)枮?200710133245. 1的"海底光纖復合電力電纜接頭盒及其連接工藝"和200720046387. X的 "海底光纖復合電力電纜接頭盒"公開的結構都是將光纖在接頭的絕緣外面零電位處以不 同的方式連接。常見的帶光纖測溫系統(tǒng)的交聯(lián)聚乙烯電力電纜連接盒一般由電纜導體連接 管、橡膠絕緣體、金屬保護管等構成。設置在電纜絕緣外面、金屬護套內的帶不銹鋼護套的 光纖在橡膠絕緣體外面熔接，光纖熔接點保護管及余長的光纖固定在平面形的光纖接頭盒 內，外面蓋有保護蓋。它只能用于電纜絕緣表面與外護套之間設置測溫光纖的電纜之間的 連接。也只能測量電纜連接盒橡膠絕緣體表面的溫度。不能準確的監(jiān)測連接盒導體連接管 的實際溫度。 中國專利申請?zhí)枮?00720199186. 3的"連接復合光纖的高壓電纜的中間接頭"和 200710172196. 2的"連接復合光纖的高壓電纜的中間接頭及連接方法"所公開的都是一種 專用于連接中國專利申請?zhí)枮?00710172197.7的"復合光纖的高壓電力電纜"的中間接 頭。它是一種將兩個電纜導體內設置有光纖通道的新型光纖復合電力電纜進行連接的技術 方案，該中間接頭是由電纜導體連接管、橡膠絕緣體、金屬保護管、光纖熔接保護管等構成 的。光纖熔接頭保護管設置在導體連接管內。熔接時將兩端電纜導體通道內的光纖從通道 內拉出到導管外進行熔接，熔接后再將拉出的光纖退回到電纜導體通道內。電纜連接盒是 在電纜鋪設后的接頭工井內制作，空間較小，操作不方便。超高壓電纜的外徑一般在90-180毫米左右，電纜允許彎曲半徑為20倍的電纜外徑。兩段電纜連接時，要將其中一段向后移 動1/2導體連接管的長度是很費力的，再向后移動光纖接頭的長度就更難做到；電纜向后
移動，然后再向前移動才能穿入導體連接管進行連接。所有的移動都是靠人力抬起電纜進 行操作，移動過程中電纜端頭稍有上下、左右的擺動，象頭發(fā)絲一樣細的玻璃纖維光纖就會 折斷。將設在通道內的光纖拉出來比較容易，熔接后再將光纖退回通道內很困難。若光纖 不能均勻的退回通道，拉出的長度集中在通道端口 ，使光纖彎曲半徑過小，測量光波衰減增
大，測量數(shù)據(jù)就不準確或無法測量。單模光纖的直徑一般為50-100微米，熔接時光纖端面 要平行，光纖要同心，如光纖不能自由移動將造成熔接缺陷，使信號傳輸失真。光纖熔接后 兩端電纜導體的連接是用與電纜導體相同材料的金屬管用機械壓接的辦法進行連接。為了 保證電纜運行時的電氣及機械性能要求，一般壓縮比要求在10-12的范圍，也就是說被壓 接部分的外徑尺寸壓接后將縮小10-12%。壓接后設置在導體連接管中心的通道及通道內 的光纖很可能已經(jīng)損壞，無法進行在線測量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用，它解 決了現(xiàn)有連接工藝存在的移動光纖費力，接頭處測溫不準確，并且容易損壞光纖等問題，其 連接工藝合理，現(xiàn)場施工容易、操作簡單、快捷，不僅能滿足確保整個電力電纜線路安全運 行的在線實時溫度檢測、老化監(jiān)測、實時故障監(jiān)測預警的自動監(jiān)控要求，而且可以在施工現(xiàn) 場進行正常電纜及光纖的連接作業(yè)，顯著提高施工作業(yè)的可靠性和效率，降低施工成本。
本發(fā)明所采用的技術方案是該導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用 的技術要點是所述連接盒是專用于導體中心設置光纖的復合電力電纜的主要由電纜導體 連接管、連接盒的橡膠絕緣體、金屬保護管、光纖熔接保護管、半圓形光纖接頭盒、保護蓋構 成的連接盒，具體應用的操作步驟是 步驟一 設置被連接的兩段所述電纜預留長度分別不小于所述保護蓋長度的2 倍，按正常的施工方法去掉上述電纜預留長度的塑料護套、金屬護套； 步驟二沿軸向將所述電纜預留長度的線芯表面的電纜絕緣切除，露出電纜扇形 導體單元絞合成的圓形分割導體； 步驟三將所述扇形導體單元分開，把帶不銹鋼護套的光纖在電纜圓形分割導體 相鄰的兩扇形導體單元之間縫隙引出； 步驟四將引出所述帶不銹鋼護套的光纖的電纜圓形分割導體的扇形導體單元恢
復初始絞合形狀，切除等于所述預留長度中的所述保護蓋長度的電纜圓形分割導體，將余
下的所述電纜圓形分割導體，與所述電纜導體連接管按正常的壓接方法連接好； 步驟五在所述電纜導體連接管的表面扣上兩個所述半圓形光纖接頭盒，并將所
述半圓形光纖接頭盒與所述電纜導體連接管用螺栓固定，引出導體外的所述帶不銹鋼護套
的光纖保留30毫米長的不銹鋼護套，其余的不銹鋼護套去掉后，露出裸光纖，將所述光纖
熔接保護管套到待熔接的裸光纖的一端； 步驟六按正常的光纖熔接前的處理方法將所述裸光纖的端頭處理好，并進行裸 光纖熔接，在光纖熔接處套上所述光纖熔接保護管。
步驟七先將所述光纖熔接保護管固定在所述半圓形光纖接頭盒內，再將余長的光纖規(guī)整的盤在所述半圓形光纖接頭盒內固定； 步驟八扣上所述半圓形光纖接頭盒的兩個半圓形的所述保護蓋，并使所述保護
蓋與半圓形光纖接頭盒等電位連接在所述保護蓋外，套上半導電熱縮管并加熱收縮，使所
述保護蓋固定在所述半圓形光纖接頭盒上，所述半導電熱縮管與所述連接盒的橡膠絕緣體
內的高壓屏蔽電極實現(xiàn)有效的等電位連接，然后進行連接盒的其他操作。 所述導體中心設置光纖的復合電力電纜包括將圓形導體分割成形狀相同的扇形
導體單元，絞合圍繞成的圓形分割導體中相鄰的兩個扇形導體單元之間用絕緣隔層隔開，
帶不銹鋼護套的光纖置入圓形分割導體中心圍成的有固定形狀的空間內，在之后的電纜制
造的所有各個工序、出廠試驗及電纜在施工現(xiàn)場鋪設的過程中，上述空間都不會改變或變形。 本發(fā)明具有的優(yōu)點及積極效果是由于本發(fā)明的連接盒與導體中心設置光纖的復 合電力電纜配合使用，而該電纜又是采用本發(fā)明人的"復合電力電纜導體中心絞合光纖的 方法"，利用現(xiàn)有的設備和常用的電纜絞合工藝加工出的符合現(xiàn)有超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣 電力電纜標準規(guī)定的產(chǎn)品，其帶不銹鋼護套的光纖置入圓形分割導體中心圍成的有固定形 狀的空間，在之后的電纜制造的所有各個工序、出廠試驗及電纜在施工現(xiàn)場鋪設的過程中， 上述空間都不會改變或變形，置入復合電力電纜導體中心的光纖可以在該空間內沿其軸向 自由地移動，所以可以在不改變現(xiàn)有電纜的相關連接部件結構的條件下進行安裝。因此，它 解決了現(xiàn)有連接工藝存在的移動光纖費力，接頭處測溫不準確，并且容易損壞光纖等問題， 其不僅能滿足確保整個電力電纜線路安全運行的在線實時溫度檢測、老化監(jiān)測、實時故障 監(jiān)測預警的自動監(jiān)控要求，而且連接工藝合理，現(xiàn)場施工容易、操作簡單、快捷，可以在施工 現(xiàn)場進行正常電纜及光纖的連接作業(yè)，顯著提高施工作業(yè)的可靠性和效率，降低施工成本。


以下結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
圖1是本發(fā)明的一種連接盒的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種具體實施方法示意圖。 圖中序號說明1電纜導體連接管、2連接盒的橡膠絕緣體、3金屬保護管、4電纜絕 緣、5電纜圓形分割導體、6電纜的金屬護套、7帶不銹鋼護套的光纖、8光纖熔接保護管、9半 圓形光纖接頭盒、10.保護蓋。
具體實施例方式
根據(jù)圖1 2詳細說明本發(fā)明的具體實施步驟。該導體中心設置光纖的復合電力 電纜連接盒的應用是專用于導體中心設置光纖的復合電力電纜的主要由電纜導體連接管 1、連接盒的橡膠絕緣體2、金屬保護管3、光纖熔接保護管8、半圓形光纖接頭盒9、保護蓋10 構成的連接盒。 本實施例中的導體中心設置光纖的復合電力電纜是采用本發(fā)明人的"復合電力電 纜導體中心絞合光纖的方法"，利用現(xiàn)有的設備和常用的電纜絞合工藝加工出的符合現(xiàn)有 超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜標準規(guī)定的產(chǎn)品。簡單地說就是利用這種方法制造出的截 面超過800平方毫米的導體中心設置光纖的復合電力電纜采用分割導體結構。它包括將圓形導體分割成形狀相同的扇形導體單元，絞合圍繞成的圓形分割導體中相鄰的兩個扇形導 體單元之間用絕緣隔層隔開，帶不銹鋼護套的光纖置入圓形分割導體中心圍成的有固定形 狀的空間內，在之后的電纜制造的所有各個工序、出廠試驗及電纜在施工現(xiàn)場鋪設的過程 中，上述空間都不會改變或變形。
該"復合電力電纜導體中心絞合光纖的方法"的操作步驟如下 首先利用現(xiàn)有框式絞線機絞合并通過扇形壓模，將圓銅單線絞合緊壓成型為4-6
個形狀相同的扇形導體單元。其次將緊壓成型的相鄰的兩個所述扇形導體單元之間用絕緣
紙帶隔開，再把用絕緣紙帶隔開的所述扇形導體單元絞合成圓形分割導體，與此同時把帶
不銹鋼護套的光纖一起絞入所述圓形分割導體中心圍成的有固定形狀的空間內，并使所述
帶不銹鋼護套的光纖在所述空間內沿其軸向自由地移動；這個有固定形狀空間的有效內切
圓的直徑大約可達3-4毫米，在之后的電纜制造的所有其它各個工序、出廠試驗及電纜在
施工現(xiàn)場鋪設的過程中，該導體中心設置光纖的復合電力電纜的上述空間都不會改變或變
形。最后在所述圓形分割導體的外周依次設置半導電屏蔽層、交聯(lián)聚乙烯絕緣體、絕緣半導
電屏蔽層、金屬護套和塑料護套，即制成導體中心設置光纖的復合電力電纜。 本實施例中的連接盒構件基本采用現(xiàn)有連接盒常用的構件。 本發(fā)明導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用的具體操作步驟是 步驟一 設置被連接的兩段上述電纜預留長度分別不小于保護蓋10長度的2倍，
按正常的施工方法去掉上述電纜預留長度的塑料護套、金屬護套； 步驟二沿軸向將電纜預留長度的線芯表面的電纜絕緣4切除，露出電纜扇形導 體單元絞合成的圓形分割導體5。 步驟三將上述扇形導體單元分開，把帶不銹鋼護套的光纖7在電纜圓形分割導 體5相鄰的兩扇形導體單元之間縫隙引出。
步驟四將引出帶不銹鋼護套的光纖7的電纜圓形分割導體5的扇形導體單元恢
復初始絞合形狀，切除等于預留長度中的保護蓋io長度的電纜圓形分割導體，將余下的電 纜圓形分割導體5，與電纜導體連接管1按正常的壓接方法連接好。 步驟五在電纜導體連接管1的表面扣上兩個半圓形光纖接頭盒9，并將半圓形光 纖接頭盒9與電纜導體連接管1用螺栓固定，引出導體外的帶不銹鋼護套的光纖7保留30 毫米長的不銹鋼護套，其余的不銹鋼護套去掉后，露出裸光纖，將光纖熔接保護管8套到待 熔接的裸光纖的一端。 步驟六按正常的光纖熔接前的處理方法將裸光纖的端頭處理好，并進行裸光纖
熔接，熔接前要保證兩端被熔接的光纖端面平行，并且同心；在光纖熔接處套上光纖熔接保 護管8。 步驟七先將光纖熔接保護管8固定在半圓形光纖接頭盒9內，再將余長的光纖規(guī) 整的盤在半圓形光纖接頭盒9內固定，盤纖時要注意光纖的彎曲半徑應滿足光纖允許的彎 曲半徑。 步驟八扣上半圓形光纖接頭盒8的兩個半圓形的金屬保護蓋10，并使保護蓋10 與半圓形光纖接頭盒8等電位連接在保護蓋10夕卜，繞包兩層半導電帶，套上半導電熱縮管 并加熱收縮，使保護蓋10固定在半圓形光纖接頭盒8上，可以保護盤在半圓形接頭盒內的 光纖及熔接頭不受外力破壞。半導電熱縮管可以與連接盒的橡膠絕緣體2內的高壓屏蔽電極實現(xiàn)有效的等電位連接，然后進行連接盒的其他操作。 本發(fā)明的導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒可使兩段被連接的電纜內設 置的測量電纜運行時，導體溫度變化的光纖實現(xiàn)了連續(xù)測量，同時也可以測量電纜導體連 接管1表面的溫度。裸光纖的彎曲半徑一般在大于30毫米時傳輸損耗可忽略不計，光纖熔 接保護管8的長度為40-60毫米。 一般平面接頭盒的有效盤纖尺寸為長150毫米，寬90毫 米。本發(fā)明所采用的半圓形光纖接頭盒9的長度為160毫米，最小半圓直徑為60毫米，等 效寬度大于90毫米，光纖在盒內可沿平面和弧面兩個方向彎曲，可以保證每個方向的彎曲 半徑都大于30毫米。 連接盒的橡膠絕緣件2的安裝要求是電纜導體壓接后安裝在導體外的金屬或半 導電屏蔽罩的外徑要求，是小于電纜絕緣4的外徑2-6毫米。本發(fā)明的半圓形光纖接頭盒 9的最小外徑尺寸為60毫米加上容納光纖熔接保護管8的深度、加上保護蓋10的厚度、加 上半導電熱縮管的厚度最大外徑約為72毫米。本發(fā)明的連接盒適用于電纜絕緣外徑大于 75毫米的超高壓交聯(lián)聚乙絕緣的分割導體中心設置光纖的復合電力電纜的連接。
權利要求
一種導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用，其特征在于所述連接盒是專用于導體中心設置光纖的復合電力電纜的主要由電纜導體連接管、連接盒的橡膠絕緣體、金屬保護管、光纖熔接保護管、半圓形光纖接頭盒、保護蓋構成的連接盒，具體應用的操作步驟是步驟一設置被連接的兩段所述電纜預留長度分別不小于所述保護蓋長度的2倍，按正常的施工方法去掉上述電纜預留長度的塑料護套、金屬護套；步驟二沿軸向將所述電纜預留長度的線芯表面的電纜絕緣切除，露出電纜扇形導體單元絞合成的圓形分割導體；步驟三將所述扇形導體單元分開，把帶不銹鋼護套的光纖在電纜圓形分割導體相鄰的兩扇形導體單元之間縫隙引出；步驟四將引出所述帶不銹鋼護套的光纖的電纜圓形分割導體的扇形導體單元恢復初始絞合形狀，切除等于所述預留長度中的所述保護蓋長度的電纜圓形分割導體，將余下的所述電纜圓形分割導體，與所述電纜導體連接管按正常的壓接方法連接好；步驟五在所述電纜導體連接管的表面扣上兩個所述半圓形光纖接頭盒，并將所述半圓形光纖接頭盒與所述電纜導體連接管用螺栓固定，引出導體外的所述帶不銹鋼護套的光纖保留30毫米長的不銹鋼護套，其余的不銹鋼護套去掉后，露出裸光纖，將所述光纖熔接保護管套到待熔接的裸光纖的一端；步驟六按正常的光纖熔接前的處理方法將所述裸光纖的端頭處理好，并進行裸光纖熔接，在光纖熔接處套上所述光纖熔接保護管。步驟七先將所述光纖熔接保護管固定在所述半圓形光纖接頭盒內，再將余長的光纖規(guī)整的盤在所述半圓形光纖接頭盒內固定；步驟八扣上所述半圓形光纖接頭盒的兩個半圓形的所述保護蓋，并使所述保護蓋與半圓形光纖接頭盒等電位連接在所述保護蓋外，套上半導電熱縮管并加熱收縮，使所述保護蓋固定在所述半圓形光纖接頭盒上，所述半導電熱縮管與所述連接盒的橡膠絕緣體內的高壓屏蔽電極實現(xiàn)有效的等電位連接，然后進行連接盒的其他操作。
2. 根據(jù)權利要求1所述的導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用，其特征在 于所述導體中心設置光纖的復合電力電纜包括將圓形導體分割成形狀相同的扇形導體單 元，絞合圍繞成的圓形分割導體中相鄰的兩個扇形導體單元之間用絕緣隔層隔開，帶不銹 鋼護套的光纖置入圓形分割導體中心圍成的有固定形狀的空間內，在之后的電纜制造的所 有各個工序、出廠試驗及電纜在施工現(xiàn)場鋪設的過程中，上述空間都不會改變或變形。
全文摘要
一種導體中心設置光纖的復合電力電纜連接盒的應用，其操作步驟是設置電纜預留長度，露出線芯并分開電纜圓形分割導體，把帶不銹鋼護套的光纖從兩扇形導體單元之間縫隙引出；切除部分圓形分割導體后與電纜導體連接管連接，然后在電纜導體連接管外進行光纖熔接，將光纖規(guī)整的盤在半圓形光纖接頭盒內固定，然后進行連接盒的其他操作。它解決了現(xiàn)有連接工藝存在的移動光纖費力，接頭處測溫不準確等問題，其連接工藝合理，現(xiàn)場施工容易、操作簡單、快捷，能滿足電力電纜線路安全運行的在線實時溫度檢測、老化監(jiān)測、實時故障監(jiān)測預警的自動監(jiān)控要求，可以在施工現(xiàn)場進行正常電纜及光纖的連接作業(yè)，顯著提高施工作業(yè)的可靠性和效率，降低施工成本。
文檔編號H02G15/10GK101719651SQ20091024886
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者呂庚民 申請人:沈陽古河電纜有限公司