智能電纜簡介

1、智能光電復(fù)合電纜簡介智能光電復(fù)合電纜簡介 中利科技常州船用電纜有限責(zé)任公司 高 駿 2014.01.02 近年來隨著智能化技術(shù)的進(jìn)步，科研成果的成熟應(yīng)用、設(shè)計的不斷優(yōu)化、智能設(shè)備的不斷完善并大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用，智能電纜應(yīng)運而生，并得到了快速的發(fā)展。我們目前聽到的最多的是智能電網(wǎng)、智能綜合布線、光電復(fù)合電纜、在線實時監(jiān)測系統(tǒng)等等。然而，不同的行業(yè)，不同的使用環(huán)境對智能電纜的要求是不同的，各行業(yè)逐漸在規(guī)范和制訂相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)中，通過對現(xiàn)有智能電纜的了解，希望能對海工方面的電纜智能化工作做一些基本了解。 一、智能電網(wǎng)對電纜的要求二、普通光電復(fù)合電纜 三、光電復(fù)合電纜在各行業(yè)的運用四、我們在海工電纜智能

2、化方面的優(yōu)勢一、智能電網(wǎng)對電纜的要求一、智能電網(wǎng)對電纜的要求 2009年國家電網(wǎng)公司提出智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃以來年國家電網(wǎng)公司提出智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃以來，智能電網(wǎng)的全智能電網(wǎng)的全面建設(shè)，引發(fā)電力設(shè)備的全面變革面建設(shè)，引發(fā)電力設(shè)備的全面變革，那么，電力電纜作為組成電網(wǎng)的，那么，電力電纜作為組成電網(wǎng)的重要產(chǎn)品，又會出現(xiàn)哪些改變，如何適應(yīng)智能電網(wǎng)的需要？重要產(chǎn)品，又會出現(xiàn)哪些改變，如何適應(yīng)智能電網(wǎng)的需要？ 中高壓電纜線路是電力系統(tǒng)電能輸送的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施其安全運行中高壓電纜線路是電力系統(tǒng)電能輸送的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施其安全運行對電力系統(tǒng)、國民經(jīng)濟、社會穩(wěn)定和國家安全具有重大意義，必須保對電力系統(tǒng)、國民經(jīng)濟、社會穩(wěn)定

3、和國家安全具有重大意義，必須保證其安全可靠。建設(shè)智能電網(wǎng)的目的，就是確保電網(wǎng)的安全可靠，讓證其安全可靠。建設(shè)智能電網(wǎng)的目的，就是確保電網(wǎng)的安全可靠，讓人們用起來更方便、更放心。那么在智能電網(wǎng)對電纜的要求就將圍繞人們用起來更方便、更放心。那么在智能電網(wǎng)對電纜的要求就將圍繞線路的安全、可靠等方面展開研究和設(shè)計。線路的安全、可靠等方面展開研究和設(shè)計。 電纜與其他單元式的電力電器產(chǎn)品不同，單元式產(chǎn)品便于測量和電纜與其他單元式的電力電器產(chǎn)品不同，單元式產(chǎn)品便于測量和監(jiān)控，利于智能控制設(shè)計、實施，成本低。電纜屬于分布式產(chǎn)品，線監(jiān)控，利于智能控制設(shè)計、實施，成本低。電纜屬于分布式產(chǎn)品，線路長，沿線環(huán)境條件復(fù)

4、雜，影響因素多，不利于與傳感器結(jié)合。然而，路長，沿線環(huán)境條件復(fù)雜，影響因素多，不利于與傳感器結(jié)合。然而，隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，分布式光纖傳感系統(tǒng)在線監(jiān)控得到了迅速的應(yīng)隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，分布式光纖傳感系統(tǒng)在線監(jiān)控得到了迅速的應(yīng)用，也使得中高壓電纜的智能化成為了可能。用，也使得中高壓電纜的智能化成為了可能。一、智能電網(wǎng)對電纜的要求（續(xù)）一、智能電網(wǎng)對電纜的要求（續(xù)） 智能測溫電纜產(chǎn)品是在電纜的結(jié)構(gòu)組成中加入了分布式光纖（內(nèi)智能測溫電纜產(chǎn)品是在電纜的結(jié)構(gòu)組成中加入了分布式光纖（內(nèi)嵌式），采用分布式光纖溫度傳感技術(shù)實時測量電纜中的光纖所處的嵌式），采用分布式光纖溫度傳感技術(shù)實時測量電纜中的光纖所處的溫

5、度場分布，不僅可以智能的檢測和顯示電纜的實際運行溫度，自動溫度場分布，不僅可以智能的檢測和顯示電纜的實際運行溫度，自動儲存歷史運行數(shù)據(jù)，隨時查閱電纜的運行溫度，還可以實現(xiàn)自動超溫儲存歷史運行數(shù)據(jù)，隨時查閱電纜的運行溫度，還可以實現(xiàn)自動超溫報警和在線反饋控制，以確保電纜有合適的載流量，達(dá)到既能使電纜報警和在線反饋控制，以確保電纜有合適的載流量，達(dá)到既能使電纜最大限度的輸送電能又能確保電纜安全運行的目的。避免了傳統(tǒng)人工最大限度的輸送電能又能確保電纜安全運行的目的。避免了傳統(tǒng)人工維護中的覆蓋面小、成本高、可靠性差、缺乏實時性等缺點。維護中的覆蓋面小、成本高、可靠性差、缺乏實時性等缺點。 電纜分布式光

6、纖測溫技術(shù)主要是利用了光纖的光時域反射（電纜分布式光纖測溫技術(shù)主要是利用了光纖的光時域反射（OTDR）和光纖背向拉曼散射的溫度效應(yīng)（溫度越高，背向反射光強度越大），和光纖背向拉曼散射的溫度效應(yīng)（溫度越高，背向反射光強度越大），探測出沿光纖不同位置的溫度變化，實現(xiàn)真正分布式的測量。一般使探測出沿光纖不同位置的溫度變化，實現(xiàn)真正分布式的測量。一般使用多模用多模GI50/125或或GI62.5/125m光纖。光纖。 而智能一體化電纜將集在線測溫和溫控、在線故障定位、局部放而智能一體化電纜將集在線測溫和溫控、在線故障定位、局部放電在線故障定位、載流量在線監(jiān)測、電纜外護套狀態(tài)分析等功能與一電在線故障定位

7、、載流量在線監(jiān)測、電纜外護套狀態(tài)分析等功能與一體，并加入了專家分析系統(tǒng)。體，并加入了專家分析系統(tǒng)。 一、智能電網(wǎng)對電纜的要求（續(xù)）一、智能電網(wǎng)對電纜的要求（續(xù)） 今年全國電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化委員會根據(jù)國家能源局下達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)制修今年全國電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化委員會根據(jù)國家能源局下達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)制修訂認(rèn)務(wù)，在中國電力科學(xué)研究院的組織下，由國網(wǎng)電力科學(xué)研究院、訂認(rèn)務(wù)，在中國電力科學(xué)研究院的組織下，由國網(wǎng)電力科學(xué)研究院、上海電纜研究所、電纜制造企業(yè)等單位共同編制了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)光上海電纜研究所、電纜制造企業(yè)等單位共同編制了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)光電復(fù)合中壓電纜（送審階段），標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了該類電纜的系列代號為：電復(fù)合中壓電纜（送審階段），標(biāo)

8、準(zhǔn)規(guī)定了該類電纜的系列代號為：OPMC，其中，光傳輸單元包含了，非金屬層絞填充式（，其中，光傳輸單元包含了，非金屬層絞填充式（GT）、非金）、非金屬中心管填充式等結(jié)構(gòu)形式的光傳輸單元。推薦的典型光纖有：屬中心管填充式等結(jié)構(gòu)形式的光傳輸單元。推薦的典型光纖有： A1-多模光纖，典型的為多模光纖，典型的為A1a和和A1b B1.1-非色散位移單模光纖非色散位移單模光纖 B1.3-波長段擴展的非色散位移單模光纖波長段擴展的非色散位移單模光纖 B4-非零色散位移單模光纖非零色散位移單模光纖 標(biāo)準(zhǔn)在普通電力電纜標(biāo)準(zhǔn)在普通電力電纜GB/T12706的基礎(chǔ)上，加入了對光纖的基本的基礎(chǔ)上，加入了對光纖的基本試

9、驗方法，考慮到電纜敷設(shè)時彎曲可能對光單元造成的影響，增加了試驗方法，考慮到電纜敷設(shè)時彎曲可能對光單元造成的影響，增加了電纜彎曲后對光單元的附加衰減試驗。電纜彎曲后對光單元的附加衰減試驗。 二、普通光電復(fù)合電纜二、普通光電復(fù)合電纜 光電復(fù)合電纜實際是在光纜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種電纜，因此，光電復(fù)合電纜實際是在光纜的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種電纜，因此，也可以稱之為光電復(fù)合光纜，目前，是目前市場上最多一種電纜，為也可以稱之為光電復(fù)合光纜，目前，是目前市場上最多一種電纜，為了滿足遠(yuǎn)端供電的要求，在光纜結(jié)構(gòu)中增加了銅芯絕緣導(dǎo)體，集光纖了滿足遠(yuǎn)端供電的要求，在光纜結(jié)構(gòu)中增加了銅芯絕緣導(dǎo)體，集光纖和輸電電纜為一

10、體，同時解決設(shè)備用電和信號傳輸問題，不僅要滿足和輸電電纜為一體，同時解決設(shè)備用電和信號傳輸問題，不僅要滿足光纖光纜的特性，還要滿足低壓輸電電纜的相關(guān)要求。該電纜的成功光纖光纜的特性，還要滿足低壓輸電電纜的相關(guān)要求。該電纜的成功運用避免了遠(yuǎn)端使用蓄電池供電的方式，比如現(xiàn)在光纖到戶的傳輸方運用避免了遠(yuǎn)端使用蓄電池供電的方式，比如現(xiàn)在光纖到戶的傳輸方式，遠(yuǎn)端需要供的的地方比較分散，無法建立機房，如采用蓄電池供式，遠(yuǎn)端需要供的的地方比較分散，無法建立機房，如采用蓄電池供電，則難以解決電池的維護、壽命、污染問題，如在遠(yuǎn)端直接取電的電，則難以解決電池的維護、壽命、污染問題，如在遠(yuǎn)端直接取電的話，當(dāng)斷電時就

11、無法保證語音通話，無法撥打緊急求助電話。光電復(fù)話，當(dāng)斷電時就無法保證語音通話，無法撥打緊急求助電話。光電復(fù)合電纜解決了以上問題。目前，在光纜中復(fù)合的導(dǎo)體不超過合電纜解決了以上問題。目前，在光纜中復(fù)合的導(dǎo)體不超過6mm2，2.5mm2以上的導(dǎo)體一般采用柔軟的結(jié)構(gòu)，比如：以上的導(dǎo)體一般采用柔軟的結(jié)構(gòu)，比如：GYTS 12B1+2X1.5，則由則由12芯芯B1光纖加上光纖加上2芯芯1.5mm2銅芯絕緣導(dǎo)體共同組成的一根電纜。銅芯絕緣導(dǎo)體共同組成的一根電纜。 二、普通光電復(fù)合電纜（續(xù)）二、普通光電復(fù)合電纜（續(xù)） 三、光電復(fù)合電纜在其他行業(yè)的運用三、光電復(fù)合電纜在其他行業(yè)的運用-海底光電復(fù)合電纜：在海底

12、電力電纜中加入具有光通信功能及加強結(jié)構(gòu)的海底光電復(fù)合電纜：在海底電力電纜中加入具有光通信功能及加強結(jié)構(gòu)的光纖單元光纖單元 ，使其具有電力傳輸和光信息傳輸?shù)碾p重功能。取代了同一線路敷，使其具有電力傳輸和光信息傳輸?shù)碾p重功能。取代了同一線路敷設(shè)的海底電纜、海底光纜，節(jié)約了海洋路由資源，降低制造、海上施工、路設(shè)的海底電纜、海底光纜，節(jié)約了海洋路由資源，降低制造、海上施工、路岸登陸等費用，已經(jīng)廣泛應(yīng)用與海上石油和石化項目，近年來蓬勃發(fā)展的海岸登陸等費用，已經(jīng)廣泛應(yīng)用與海上石油和石化項目，近年來蓬勃發(fā)展的海上風(fēng)電場大多采用了海底光電復(fù)合電纜，實現(xiàn)了電力傳輸和遠(yuǎn)程控制的功能。上風(fēng)電場大多采用了海底光電復(fù)合

13、電纜，實現(xiàn)了電力傳輸和遠(yuǎn)程控制的功能。-光電復(fù)合煤礦用電纜：通過在煤礦用采煤機電纜、移動橡套電纜中加入光光電復(fù)合煤礦用電纜：通過在煤礦用采煤機電纜、移動橡套電纜中加入光通信單元，來實現(xiàn)運行安全監(jiān)測、遠(yuǎn)程自動控制、防災(zāi)等功能。通信單元，來實現(xiàn)運行安全監(jiān)測、遠(yuǎn)程自動控制、防災(zāi)等功能。-智能樓宇用光電復(fù)合電纜：自光纖到戶后，未來的建筑用線將采用光電復(fù)智能樓宇用光電復(fù)合電纜：自光纖到戶后，未來的建筑用線將采用光電復(fù)合電纜，在建筑裝修上將減少敷設(shè)工作量，傳輸質(zhì)量也將大大提高。取代既合電纜，在建筑裝修上將減少敷設(shè)工作量，傳輸質(zhì)量也將大大提高。取代既要敷設(shè)照明、電器等需要電力傳輸?shù)碾娎|，還需要敷設(shè)網(wǎng)線、有線

14、電視線、要敷設(shè)照明、電器等需要電力傳輸?shù)碾娎|，還需要敷設(shè)網(wǎng)線、有線電視線、高清數(shù)據(jù)線（高清數(shù)據(jù)線（HDMI）的模式，實現(xiàn)了電力、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的多網(wǎng)融合。）的模式，實現(xiàn)了電力、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的多網(wǎng)融合。 還有光電復(fù)合港機用卷筒電纜、光電復(fù)合勘探電纜等等，相信光電復(fù)合式還有光電復(fù)合港機用卷筒電纜、光電復(fù)合勘探電纜等等，相信光電復(fù)合式智能電纜將運用到各行各業(yè)。智能電纜將運用到各行各業(yè)。 三、光電復(fù)合電纜在其他行業(yè)的運用（續(xù)）三、光電復(fù)合電纜在其他行業(yè)的運用（續(xù)） 在海洋工程方面采用智能電纜在國內(nèi)運用的還不多，最近在海洋工程方面采用智能電纜在國內(nèi)運用的還不多，最近中海油服物探船提出了物探電纜的研發(fā)需

15、求，該電纜帶承壓氣中海油服物探船提出了物探電纜的研發(fā)需求，該電纜帶承壓氣管（供應(yīng)管（供應(yīng)140kg壓力氣體到電纜末端設(shè)備）的同時，集電力供壓力氣體到電纜末端設(shè)備）的同時，集電力供應(yīng)、信號數(shù)據(jù)采集為一體，電纜在水下工作，并能承受應(yīng)、信號數(shù)據(jù)采集為一體，電纜在水下工作，并能承受1噸的噸的拖力設(shè)備。電纜中包含有中心壓力管道、電力傳輸纜芯、對稱拖力設(shè)備。電纜中包含有中心壓力管道、電力傳輸纜芯、對稱式儀表電纜、不銹鋼管鎧裝光通信單元。目前，該類電纜全部式儀表電纜、不銹鋼管鎧裝光通信單元。目前，該類電纜全部是依賴進(jìn)口。是依賴進(jìn)口。 國外在水下探測、水下機器人等方面的運用比國內(nèi)早，因國外在水下探測、水下機器

16、人等方面的運用比國內(nèi)早，因此，在國內(nèi)進(jìn)行該方面電纜的智能化工作將會有非常廣闊的前此，在國內(nèi)進(jìn)行該方面電纜的智能化工作將會有非常廣闊的前景和較高的經(jīng)濟價值。景和較高的經(jīng)濟價值。四、我們在海工電纜智能化方面的優(yōu)勢四、我們在海工電纜智能化方面的優(yōu)勢 中利科技常州船用電纜有限責(zé)任公司是中利集團下的一個全資子中利科技常州船用電纜有限責(zé)任公司是中利集團下的一個全資子公司，具有公司，具有50多年為船舶和海上石油平臺配套電纜的歷史，不僅具有多年為船舶和海上石油平臺配套電纜的歷史，不僅具有整船電纜的配套能力，而且，在海上石油平臺電纜方面的生產(chǎn)、研發(fā)整船電纜的配套能力，而且，在海上石油平臺電纜方面的生產(chǎn)、研發(fā)方面

17、也屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平，公司引進(jìn)德國方面也屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平，公司引進(jìn)德國35kV三層共擠連續(xù)硫化生產(chǎn)三層共擠連續(xù)硫化生產(chǎn)線使得電纜的電壓等級完全可以滿足海上石油平臺電纜的電力傳輸需線使得電纜的電壓等級完全可以滿足海上石油平臺電纜的電力傳輸需求，按挪威求，按挪威NEK606標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的耐泥漿電纜已經(jīng)取得挪威標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的耐泥漿電纜已經(jīng)取得挪威DNV和美國和美國ABS的型式認(rèn)可，同時認(rèn)可的還包括變頻電纜（的型式認(rèn)可，同時認(rèn)可的還包括變頻電纜（VFD）等。海上石油）等。海上石油平臺全部具有低煙無鹵阻燃、耐油、耐氣候、耐低溫等特性，已完全平臺全部具有低煙無鹵阻燃、耐油、耐氣候、耐低溫等特性，已完全可以替代進(jìn)口?？梢蕴娲M(jìn)口。 對于海洋工程用智能電纜，不可避免的要在電纜中加入光通信單對于海洋工程用智能電纜，不可避免的要在電纜中加入光通信單元，而這正是中利科技的優(yōu)勢，中利科技長飛中利光纖光纜有限公司元，而這正是中利科技的優(yōu)勢，中利科技長飛中利光纖光纜有限公司