專利名稱：兼作光纖通信用的礦用電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦井下供電、光纖通信領(lǐng)域，特別是一種適用于具有 爆炸性危險(xiǎn)氣體(甲烷)和煤塵的煤礦井下環(huán)境的、使光纖通信與井下電力供 電相結(jié)合的一種兼作光纖通信用的礦用電纜。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)進(jìn)步，光纖通信得到迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用。但在煤礦井下的應(yīng) 用比較局限。原因是由于煤礦井下的特殊性_一具有爆炸性危險(xiǎn)氣體(甲垸) 和煤塵的環(huán)境，光纜的敷設(shè)、連接，特別是光信號和電信號的轉(zhuǎn)換受到防爆 的限制，使井下光纜的敷設(shè)不可能像電纜的覆蓋面那樣大。但是，井下所有 重要的生產(chǎn)場所都有電力電纜，如采掘工作面、采區(qū)變電所、移動變電站、 井下中央變電所等，所以，電纜的覆蓋面可以解決通信信道的覆蓋問題。若 將光纜與電纜相結(jié)合，利用電纜的覆蓋面可以解決光纖通信的覆蓋問題。二 是若將光纜和電纜一同敷設(shè)，可省去單獨(dú)敷設(shè)光纜的麻煩。三是將光纜和電 纜一同敷設(shè)可節(jié)省費(fèi)用，解決由于防爆帶來的光信號和電信號在井下轉(zhuǎn)換不 便的問題，節(jié)省電纜連線和防爆設(shè)備。四是更好地解決多信息共用通道問題。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有煤礦井下光纜的敷設(shè)少、覆蓋面小、不能解決煤礦井下電 氣設(shè)備由于防爆帶來的信息孤島問題的不足，本實(shí)用新型提供一種兼作光纖 通信用的礦用電纜，它能夠解決井下電氣設(shè)備之間的光纖通信，全面實(shí)現(xiàn)煤 礦井下的光纖通信，大大提高光纖通信的覆蓋面。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 兼作光纖通信用的礦用電纜由構(gòu)成礦用電纜本體的導(dǎo)電線芯、絕緣層、 護(hù)套，以及護(hù)套內(nèi)的光纜組成。光纜設(shè)置在護(hù)套與各絕緣芯線之間的外側(cè)間 隙內(nèi)，或各絕緣芯線之間的內(nèi)側(cè)間隙內(nèi)、即橡膠填芯內(nèi)，也可以在各絕緣芯 線之間的外側(cè)間隙和內(nèi)側(cè)間隙內(nèi)均設(shè)置。光纜外護(hù)套的材料采用抗靜電、阻 燃材料。在光纜中要有緊套光纜，以便在隔爆設(shè)備中連接。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還可以是 兼作光纖通信用的礦用電纜在外側(cè)間隙內(nèi)的光纜，是設(shè)置在各絕緣芯線 外包絡(luò)圓周與各絕緣芯線外圓之間一個或多個間隙內(nèi)的每個間隙一根雙芯 數(shù)的緊套光纜，或每個間隙一組、每組三根且呈倒"品"字形填充排布的單 芯緊套光纜。該光纜也可以是位于一個或多個外側(cè)間隙內(nèi)、每個間隙一根外 松套內(nèi)緊套光纜，S卩其外套有外松套管的內(nèi)緊套光纜。外松套管與內(nèi)緊套 光纜之間填充有油膠、即填充復(fù)合物。本實(shí)用新型的有益效果是-
① 將光纜與電纜組合，可使井下光纜的敷設(shè)范圍能像電纜的覆蓋面同樣 大。井下所有重要生產(chǎn)場所，只要有電力電纜敷設(shè)的地方就有光纜。利用電 纜的覆蓋面解決光纖通信覆蓋問題及電氣設(shè)備因防爆帶來的信息孤島問題。
② 光纜和電纜組合使用，可省去單獨(dú)敷設(shè)光纜的麻煩。
③ 光纜和電纜組合使用，可節(jié)省費(fèi)用，克服因防爆帶來的光電信號在井 下轉(zhuǎn)換的不便，解決井下電氣設(shè)備間的光纖通信，節(jié)省電纜連線和防爆設(shè)備。
④ 可以更好地解決多信息共用通道的問題。
⑤ 由于光纖細(xì)小又是絕緣體，可置于電纜芯線間隙中，不影響電纜本體 的斷面面積。能抗強(qiáng)電磁干擾和強(qiáng)電場。既傳輸電力又能實(shí)現(xiàn)光纖通信。

圖1、 2是兩種U型四芯礦用橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖3是UCP型七芯礦用橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖4是UC型六芯礦用橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖5是UY型礦用移動橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖6是UYP型礦用移動橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖7是UZ型礦用電鉆電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖8是UZP型礦用電鉆電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖9是三芯礦用移動輕型橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖10是二芯礦用移動輕型橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖11是粘性油浸紙絕緣鉛套礦用電力電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜斷面圖。 圖12是油浸紙絕緣分相鉛包礦用電力電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜斷面圖。 圖13是有絕緣屏蔽四芯礦用橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖14是有絕緣屏蔽三芯礦用橡套軟電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖15是有絕緣屏蔽四芯橡套礦用電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜的斷面圖。 圖16是油浸紙絕緣分相鉛包礦用電力電纜構(gòu)成的礦用光纖電纜斷面圖。 圖17、 18、 19分別是單芯、雙芯、六芯緊套光纜的斷面圖。 圖20是松套光纜的斷面圖。
圖21、22分別是礦用光纖電纜外松套內(nèi)兩單芯、內(nèi)雙芯緊套光纜斷面圖。 圖中l(wèi)-外側(cè)光纜、2-導(dǎo)電線芯、3-絕緣層或橡皮絕緣、4-護(hù)套或護(hù)套 層、5-接地線芯、6-中心光纜、7-填芯或墊芯、8-半導(dǎo)電層或半導(dǎo)電橡皮、 9-控制或信號線芯、10-絕緣屏蔽、11-油浸紙絕緣、12-鉛套、13-鋼帶、14-金屬屏蔽、15-涂覆光纖、16-緊套層、17-加強(qiáng)件或加強(qiáng)構(gòu)件、18-內(nèi)護(hù)套、 19-填充、20-總護(hù)套、21-中心層、22-松套管、23-填充復(fù)合物或油膠、24-外松套管、25-內(nèi)單芯緊套光纜、26-內(nèi)雙芯緊套光纜。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
兼作光纖通信用的礦用電纜是將光纜作為芯線、置于礦用電纜內(nèi)，使二
者結(jié)合為一體，構(gòu)成光纜和礦用電纜合二為一的復(fù)合纜；或稱礦用光纖通信 復(fù)合電纜、礦用光纖電纜。
礦用光纖電纜由礦用電纜本體與其內(nèi)的光纜組成。礦用電纜本體主要由 導(dǎo)電線芯2、絕緣層3、護(hù)套4等組成。其光纜主要由纖芯、護(hù)套組成。
礦用光纖電纜內(nèi)的光纜在電纜護(hù)套4內(nèi)，位于各絕緣芯線之間的外側(cè)間 隙處，或者在電纜各絕緣芯線之間的內(nèi)側(cè)間隙處、即電纜中心的橡膠墊芯內(nèi)， 也可以在外側(cè)間隙、內(nèi)側(cè)間隙兩處均設(shè)置。為敘述方便，位于外側(cè)間隙的簡 稱外側(cè)光纜1、位于內(nèi)側(cè)間隙的簡稱中心光纜6。
在需要的光纜數(shù)多時，礦用電纜內(nèi)既設(shè)置外側(cè)光纜1，也設(shè)置中心光纜6。
由于在煤礦井下有爆炸性危險(xiǎn)氣體和煤塵的場所使用的礦用電氣設(shè)備有 防爆要求，礦用光纖電纜的光纜外護(hù)套需要采用抗靜電、阻燃材料制作。
礦用光纖電纜在隔爆型電氣設(shè)備中連接時，尤其是應(yīng)用最多的本體為礦 用軟橡套電纜，其光纜在隔爆接線腔內(nèi)進(jìn)行連接，光纜引出端要制成尾纖， 并且光纜要穿過接線腔與主腔之間的隔板，與光端機(jī)或光纖轉(zhuǎn)換器連接；光 端機(jī)或光纖轉(zhuǎn)換器需要和主腔內(nèi)的智能綜合保護(hù)裝置連接。為此，接線腔與 主腔之間要設(shè)置"光纖聯(lián)腔小喇叭口"或"聯(lián)腔光纖連接器"等，這要求使 用緊套光纜，故礦用光纖電纜中需要有緊套光纜，并且對緊套光纜外護(hù)套在 喇叭口橡膠密封圈中的拉拔力有一定要求。因此，外層護(hù)套可采用抗靜電、 阻燃橡膠材料，即與電纜本體護(hù)套材料相同。
如果穿過喇叭口的是連接光纜的跳線，那么，跳線的護(hù)套要符合抗靜電、 阻燃及拉拔力要求。
礦用光纖電纜中位于外側(cè)間隙的緊套光纜有三種設(shè)置形式可供優(yōu)選
① 設(shè)在各絕緣芯線橫斷面外包絡(luò)圓周與絕緣芯線外圓周之間的間隙內(nèi)； 在一個或多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)、每個間隙設(shè)一根雙芯或四芯光纜。采用 雙芯數(shù)光纜，更便于與光端機(jī)或光纖轉(zhuǎn)換器的光接收、光發(fā)射兩個端口配接。
② 設(shè)在各絕緣芯線橫斷面外包絡(luò)線與絕緣芯線外圓周之間的間隙內(nèi)，在 一個或多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)、每個間隙一組、每組三根單芯光纜，且呈 倒"品"字形填充排布。
③ 設(shè)在一個或多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)，外面套有外松套管24的內(nèi)單芯 緊套光纜25或內(nèi)雙芯緊套光纜26，外松套管24與內(nèi)緊套光纜25或26之間 填充有油膠23、即填充復(fù)合物。如圖21、 22所示。
外側(cè)光纜l也可以是其它形式的，如 一根或多根單芯緊套光纜、 一根多芯緊套光纜、 一根多芯松套光纜，或者它們的組合。
電纜中心光纜6的設(shè)置位于橡膠墊芯內(nèi)的中心光纜6可以是一根或多 根單芯緊套光纜、 一根多芯緊套光纜、 一根多芯松套光纜。電纜中心設(shè)有接 地線芯5的，不能再設(shè)中心光纜。
由于煤礦井下作業(yè)條件惡劣，盡量在多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)設(shè)置光纜， 暫時不用的可作備用，以便出故障后及時替換。
礦用光纖電纜本體是與井下高壓隔爆輸配電設(shè)備連接用的6KV及以上的 電力電纜，其內(nèi)的光纜既要有緊套光纜，也要有多芯松套光纜。前者是與輸 配電開關(guān)設(shè)備的智能綜保器連接；后者是為增加光纖芯數(shù)與后續(xù)設(shè)備連接。
礦用光纖電纜的實(shí)施例
(一) 0.66KV及以下礦用橡套軟電纜作本體的礦用光纖電纜
供0. 66KV及以下井下移動電氣設(shè)備及采掘機(jī)械的輸配電線路用。U型供 各種移動電氣設(shè)備及采區(qū)動力線路用，UCP、 UC型供各種采煤機(jī)及掘進(jìn)機(jī)用。
圖1中示出由U型四芯礦用橡套軟電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié) 構(gòu)。由四芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、接地線芯5、填芯 7，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜外側(cè)光纜l是四組、每組一根雙芯緊 套光纜，中心光纜6是四芯緊套光纜。
圖2中示出U型有專用接地線芯的、四芯礦用橡套軟電纜作本體構(gòu)成的 礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由四芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、 填芯7、接地線芯5、半導(dǎo)電橡皮8，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜外 側(cè)光纜l是四組、每組三根單芯緊套光纜，中心光纜6是四芯緊套光纜。
圖3中示出UCP型有控制或信號芯線的、七芯礦用橡套軟電纜作本體構(gòu) 成的礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由七芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、橡皮絕緣3、填芯 7、橡皮護(hù)套4、控制或信號線芯9、接地線芯5，以及光纜l構(gòu)成。其中的 光纜是外側(cè)光纜l、為外松套內(nèi)雙芯緊套光纜；電纜中心已設(shè)接地線芯5， 不能設(shè)光纜。
圖4中示出UC型六芯礦用橡套軟電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié) 構(gòu)。由六芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、填芯7及光纜1和 6構(gòu)成。其中光纜外側(cè)光纜1是外松套內(nèi)單芯緊套光纜，中心光纜6是六 芯緊套光纜。
(二) O. 66 3. 3KV礦用移動橡套軟電纜及屏蔽橡套軟電纜作本體的礦用 光纖電纜包括本體為0. 66 1. 14KV和3. 3KV礦用移動橡套軟電纜、0. 66 3. 3KV采煤機(jī)礦用移動橡套軟電纜、1. 14KV和3. 3KV采煤機(jī)金屬屏蔽橡套軟 電纜、1.14KV和3.3KV礦用屏蔽橡套軟電纜的礦用光纖電纜。適用于煤礦井 下輸配電線路，供井下大功率移動電氣設(shè)備及各種采煤機(jī)用。圖5中示出UY型礦用移動橡套軟電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié) 構(gòu)。由四芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、接地線芯5、填芯 7，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜外側(cè)光纜1是外松套內(nèi)兩單芯緊套光 纜，中心光纜6是四根單芯緊套光纜。
圖6中示出由UYP型帶絕緣屏蔽的四芯礦用移動橡套軟電纜作本體構(gòu)成 的礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由四芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、 接地線芯5、填芯7、絕緣屏蔽IO，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜外 側(cè)光纜1是外松套內(nèi)雙芯緊套光纜，中心光纜6是四根單芯緊套光纜。
(三) 礦用電鉆電纜作本體的礦用光纖電纜 適用于0. 3 0. 5KV礦用電鉆供電及控制線路用。
圖7示出UZ型礦用電鉆電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由四芯 電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、接地線芯5、填芯7，以及光 纜1和6構(gòu)成。其中的光纜是外側(cè)光纜l，為四組、每組三根單芯緊套光 纜；中心光纜6是四芯緊套光纜。
圖8示出UZP型礦用電鉆電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由四 芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、填芯7、接地線芯5、半導(dǎo) 電橡皮屏蔽層8,以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜是外側(cè)光纜1、為雙芯 緊套光纜，中心光纜6是四芯緊套光纜。
(四) 礦用輕型橡套軟電纜作本體的礦用光纖電纜-
適用于作0. 3 0. 5KV井下巷道與峒室照明線、運(yùn)輸機(jī)聯(lián)鎖線、機(jī)電設(shè)備 控制線與信號線、小型電器電源連接線。
圖9示出三芯礦用移動輕型橡套軟電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié) 構(gòu)。由三芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、填芯7，以及光纜 l構(gòu)成。其中的光纜是外側(cè)光纜l，三組、每組一根雙芯緊套光纜。
圖10示出二芯礦用移動輕型橡套軟電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的 結(jié)構(gòu)。由二芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4，以及光纜l構(gòu)成。 其中的光纜是外側(cè)光纜l，為兩組、每組一根四芯緊套光纜。
(五) 35KV以下粘性油浸絕緣鉛套電力電纜作本體的礦用光纖電纜
.電纜本體油浸絕緣鉛套電力電纜用于35KV以下電力線路中。銅芯或鋁芯 不滴油浸紙絕緣鉛包電力電纜適用于6 10KV輸配電線路中，作固定敷設(shè)用。
圖11示出10KV以下電壓級粘性油浸紙絕緣鉛套礦用電力電纜作本體構(gòu) 成的礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由三芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、油浸紙絕緣ll、 鉛套12、護(hù)套4及光纜1構(gòu)成。其中的光纜是外側(cè)光纜l，為兩組多芯松 套光纜和一組單根四芯緊套光纜。
圖12示出20 35KV電壓級不滴油浸紙絕緣分相鉛套礦用電力電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電纜的結(jié)構(gòu)。由三芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、油浸紙絕緣 11、鉛套12、鋼帶13、填芯7，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜外側(cè)光 纜1是三組、每組一根四芯緊套光纜，中心光纜6是四芯緊套光纜。
圖16中示出20 35KV電壓級不滴油浸紙絕緣分相鉛套礦用電力電纜作 本體構(gòu)成的礦用光纖電纜礦的另一種結(jié)構(gòu)。其三芯電纜本體與圖12相同，僅 其中的光纜設(shè)置不同外側(cè)光纜l是三組、每組三根單芯緊套光纜，中心光 纜6是多芯松套光纜。
(六)6KV礦用移動屏蔽橡套電纜作本體的礦用光纖電纜
適用于交流6KV及以下移動變配電裝置、移動變電站的供電線路。
圖13中示出6KV電壓級四芯移動屏蔽橡套電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖電 纜的結(jié)構(gòu)。由四芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣橡皮3、護(hù)套4、接地線芯5、 填芯7、半導(dǎo)電橡皮8、絕緣屏蔽IO，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜-外側(cè)光纜l是四組、每組三根單芯緊套光纜，中心光纜6是四芯緊套光纜。
圖14中示出6KV電壓級三芯礦用移動屏蔽橡套電纜作本體構(gòu)成的礦用光 纖電纜的結(jié)構(gòu)。由三芯電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣層3、護(hù)套4、填芯7、 兼作地線的絕緣屏蔽層14，以及光纜1和6構(gòu)成。其中的光纜外側(cè)光纜l 是三組、每組一根外松套內(nèi)兩單芯緊套光纜，中心光纜6是多芯松套光纜。
圖15中示出由6KV帶絕緣屏蔽的四芯橡套軟電纜作本體構(gòu)成的礦用光纖 電纜的結(jié)構(gòu)。其電纜本體與圖13相同。僅其中的光纜不同外側(cè)光纜1是四 組、每組一根外松套內(nèi)雙芯緊套光纜，中心光纜6是多芯松套光纜。
圖17 19分別示出礦用光纖電纜中單芯、雙芯、六芯緊套光纜的結(jié)構(gòu)。
單芯緊套光纜自里向外依次由涂覆光纖15、緊套層16、加強(qiáng)件17、光 纜護(hù)套18構(gòu)成。雙芯緊套光纜由涂覆光纖15、緊套層16、加強(qiáng)件17、內(nèi)護(hù) 套18、填充件19、總護(hù)套20構(gòu)成。六芯緊套光纜由涂覆光纖15、緊套層16、 加強(qiáng)構(gòu)件17、光纜內(nèi)護(hù)套18、填充件19、總護(hù)套20、中心層21構(gòu)成。電纜 內(nèi)緊套光纜除了上述三種也可以是四芯、八芯、十芯、十二芯等。
圖20示出礦用光纖電纜中的多芯松套光纜的結(jié)構(gòu)。由涂覆光纖15、加 強(qiáng)構(gòu)件17、內(nèi)護(hù)套18、松套管22、填充復(fù)合物23構(gòu)成。其光纖芯數(shù)為6 48芯。除了圖示中心套管式結(jié)構(gòu)，也可以采用層絞式、骨架式、帶狀式結(jié)構(gòu)。
圖21、 22分別示出礦用光纖電纜中的兩根單芯緊套光纜加外松套管、雙 芯緊套光纜加外松套管的光纜結(jié)構(gòu)。二者是為適應(yīng)煤礦防爆電器要求而用于 電纜內(nèi)的、緊套結(jié)構(gòu)與松套結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，是將單芯緊套光纜25或雙芯 緊套光纜26再裝入外松套管24內(nèi)構(gòu)成的外松套內(nèi)緊套光纜。外松套管24 與松套管22同樣也采用高強(qiáng)度聚酰胺塑料套管。套管內(nèi)填充觸變膠狀物23， 或稱油膠。當(dāng)緊套光纜由外松套管24內(nèi)剝離出來時，外松套管24的端口要塞上空心圓錐橡皮塞子堵住。橡皮塞子的內(nèi)孔要與外松套管24內(nèi)光纜的形式 匹配。這種結(jié)構(gòu)一方面滿足光纜穿過隔爆腔隔板要求的緊套結(jié)構(gòu)，另一方面 又進(jìn)一步提高電纜內(nèi)光纜的抗側(cè)壓性能和抗拉性能以及抗砸和抗擠壓性能。
實(shí)現(xiàn)外界壓力和光纖隔離的有效方法之一是把光纖封閉在松套管內(nèi)，使 光纖在套管內(nèi)有一定余長，能夠適當(dāng)自由移動，并取應(yīng)力最小的位置。正是 出于同樣的考慮，該實(shí)施例把緊套光纜25或26置于外松套管24內(nèi)。以便在 煤礦井下惡劣工作條件下進(jìn)一步保護(hù)光纜，使其盡量與外界壓力隔離。
礦用光纖電纜中的光纜的加工制作
除了因防爆對礦用光纖電纜的光纜護(hù)套有抗靜電、阻燃及拉拔力要求外， 其余與通用光纜相同，但避免用金屬構(gòu)件。由于光纖很細(xì)，比一般電纜芯線 線徑小很多，由它構(gòu)成的光纜可放置在電纜芯線的間隙中， 一般不會增加電 纜本體的斷面面積；而且，電纜的強(qiáng)度高，可以禰補(bǔ)光纖強(qiáng)度低的不足。光 纖及其光纜又是絕緣體，不會影響電纜的電氣性能。二者結(jié)合可謂相得益彰。 在礦用光纖電纜中，光纜與電纜導(dǎo)電芯線一樣，采用螺旋絞絞合結(jié)構(gòu)。
l.光纜的結(jié)構(gòu) 一般由纜芯和護(hù)套兩部分組成，有時在護(hù)套外加鎧裝； 而礦用光纖電纜在護(hù)套外不加鎧裝，可以加外松套管24。
l)纜芯通常包括被覆光纖和加強(qiáng)件兩部分。被覆光纖又稱芯線。
八.涂覆光纖15、或稱被覆光纖是用來傳輸信號的，是光纜的核心。光 纖的材料多采用石英(Si02)。有單模光纖和多模光纖。
光纖的被覆層增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度，抑制微彎損耗。通常對光纖進(jìn)行 兩次被覆。 一次被覆材料一般采用軟塑料，如紫外固化的丙烯酸樹脂或熱 固化的硅酮樹脂。二次被覆光纖為進(jìn)一步保護(hù)光纖，使其盡量與外界壓力 隔離。 一次涂覆的光纖在成纜芯之前一般均需加上二次被覆層、即緊套層16 或套管，也可直接成纜芯，將一次涂覆光纖安放在骨架的開槽內(nèi)或松套管內(nèi)。
二次被覆層是由擠出的尼龍、聚苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯或 氟塑料等材料構(gòu)成。二次被覆層除了提高光纖抗側(cè)壓性能外，還可以改善光 纖的抗拉性能。若二次被覆層與一次被覆層之間存在間隙或充填膠狀物、即
填充復(fù)合物23，即為松套結(jié)構(gòu)。
二次被覆光纖有緊套和松套兩種
緊套光纖是用模量大的尼龍12緊套在硅酮樹脂一次被覆光纖的表面。 二次被覆層也可以由擠出的聚苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯或氟塑料 等材料構(gòu)成；它除了提高光纖抗側(cè)壓性能外，還可以改善光纖的抗拉性能。
緊套結(jié)構(gòu)只含一根光纖，光纖一次涂覆層的外徑一般為400ym，緊套外 徑為0. 8 0. 9mm。
松套光纖是把丙烯酸樹脂一次被覆光纖放在高強(qiáng)度聚酰胺塑料套管，即松套管22內(nèi)，套管與一次被覆光纖之間存在間隙或充填觸變膠狀物，即填 充復(fù)合物23、又稱油膠。光纖可在其中松動，這種被覆結(jié)構(gòu)稱為松套結(jié)構(gòu)。 松套結(jié)構(gòu)的松套管22內(nèi)可含單根光纖，也可以含多根光纖或光纖帶。
松套結(jié)構(gòu)一次涂覆的光纖的外徑一般為250 um，松套外徑可根據(jù)所含光 纖或光纖帶的數(shù)量、使用材料和特征要求的不同，選用1.5 10.0mm;為了 保證光纖性能，套管內(nèi)一般均充填觸變膠狀物。
B.加強(qiáng)件、或稱加強(qiáng)構(gòu)件作為抗張?jiān)尤牍饫|，使其承受絕大部分 張力，通常限定加強(qiáng)件的應(yīng)變不超過0.2%。通常采用楊氏模量大的鋼絲或非 金屬材料例如芳綸纖維做成。礦用光纖電纜內(nèi)光纜的加強(qiáng)件17因需要考慮絕 緣問題，不易采用鋼絲等金屬材料作加強(qiáng)件。
2)護(hù)套通常由聚乙烯或聚氯乙烯和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。礦用光纖電纜的 光纜護(hù)套18因需要考慮絕緣問題，不易采用鋁帶或鋼帶等金屬材料作護(hù)套。
2.制造礦用光纖電纜的光纜護(hù)套的抗靜電、阻燃材料
光纜護(hù)套為聚氯乙烯材料時，添加的阻燃劑可采用氧化銻、硼酸鋅、液 體氯化石蠟、氫氧化鋁、三芳等；抗靜電劑可采用TX-6、 TC-90、 NP-6等。
光纜護(hù)套為聚乙烯材料時，添加的阻燃劑可采用十溴連苯醚和三氧化二 銻，其抗靜電劑同上。
聚醋酸乙烯酯作護(hù)套可耐25(TC以上的高溫，適于在礦區(qū)作阻燃光纜用。
權(quán)利要求1.一種兼作光纖通信用的礦用電纜，包括構(gòu)成礦用電纜本體的導(dǎo)電線芯(2)、絕緣層(3)、護(hù)套(4)；其特征在于在護(hù)套(4)內(nèi)有光纜，該光纜位于護(hù)套(4)與絕緣芯線之間的外側(cè)間隙內(nèi)、或/和絕緣芯線之間的內(nèi)側(cè)間隙內(nèi)、即橡膠填芯內(nèi)；光纜的外護(hù)套的材料為抗靜電、阻燃材料；光纜中含緊套光纜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼作光纖通信用的礦用電纜，其特征在于所 說的外側(cè)間隙內(nèi)的光纜，是位于電纜本體的各絕緣芯線橫斷面外包絡(luò)圓周線 與絕緣芯線外圓之間的間隙內(nèi)，在一個或多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)、每個間 隙一根的雙芯數(shù)的緊套光纜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼作光纖通信用的礦用電纜，其特征在于所說的外側(cè)間隙內(nèi)的光纜，是位于電纜本體的各絕緣芯線橫斷面外包絡(luò)圓周線 與絕緣芯線外圓之間的間隙內(nèi)，在一個或多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)、每個間 隙一組、每組三根且呈倒"品"字形填充排布的單芯緊套光纜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼作光纖通信用的礦用電纜，其特征在于所說的外側(cè)間隙內(nèi)的光纜，是在電纜本體一個或多個絕緣芯線外側(cè)間隙內(nèi)的外松套內(nèi)緊套光纜；即，其外套有外松套管(24)的緊套光纜(25、 26)，外松套 管(24)與緊套光纜(25、 26)之間填充有油膠、即填充復(fù)合物(23)。
專利摘要一種兼作光纖通信用的礦用電纜，由礦用電纜本體的導(dǎo)電線芯2、絕緣層3、護(hù)套4，與光纜組成。光纜位于護(hù)套4與各絕緣芯線之間外側(cè)間隙內(nèi)，或/和各絕緣芯線之間內(nèi)側(cè)間隙內(nèi)。光纜護(hù)套為抗靜電、阻燃材料的。光纜中有緊套光纜，以便在隔爆設(shè)備中連接。外側(cè)間隙光纜可以是位于一個或多個間隙內(nèi)、每個間隙的一根雙芯數(shù)緊套光纜；或三根呈倒“品”字形填充排布的單芯緊套光纜；或一根套有外松套管24的內(nèi)緊套光纜。光纜與電纜結(jié)合一體，不影響電纜斷面面積和絕緣，可使井下光纜敷設(shè)范圍像電纜同樣大，解決電氣設(shè)備之間的光纖通信問題；省去單獨(dú)敷設(shè)光纜的麻煩，節(jié)省費(fèi)用。適于有爆炸性氣體和煤塵的煤礦井下使用，使井下供電與光纖通信有機(jī)結(jié)合。
文檔編號H01B11/22GK201327736SQ20082022641
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者紅 王, 趙嘉琦, 趙振海 申請人:趙振海