CN101599625B - 相线复合光缆用耐张金具及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的输配电电力线路用配套金具，用于相线复合光缆的终端，具体地说是一种用于复合材料芯相线复合光缆用耐张金具及其安装方法。按照本发明提供的技术方案，在外部筒体导流套管内插接钢锚，所述钢锚内有贯通的通孔，钢锚的上端有钢锚头部；所述钢锚头部位于外部筒体导流套管的外面。钢锚头部的横断面大于钢锚的横断面，在钢锚头部内设置锥形孔，所述锥形孔的小端与所述通孔连通。在钢锚的上部外表面设置环形凸纹，钢锚的下部外表面为光滑的外表面。这种耐张金具可以与复合材料芯相线复合光缆连接使用，不会使复合芯棒及光纤单元受损，确保复合材料芯相线复合光缆与金具间具有良好的握力，从而使得该相线复合光缆与金具固定在耐张绝缘子上与杆塔连接，且可有效地将光纤单元分离引到杆塔与光纤接头盒连接。

Description

相线复合光缆用耐张金具及其安装方法

技术领域

本发明涉及的输配电电力线路用配套金具，用于相线复合光缆的终端，具体地说是一种用于复合材料芯相线复合光缆用耐张金具及其安装方法。

背景技术

相线复合光缆(Optical Phase Conductor简称OPPC)具有电力传输和光纤通信双重功能，但由于光电绝缘/分离和接头盒对地绝缘技术难解决，限制了它在电力系统中的运用。无锡华能电缆有限公司设计开发的一种新型复合材料芯相线复合光缆。国家专利号：ZL2007200373606.X。该相线复合光缆具有高载流、高强度、低线损、重量轻、线膨胀系数小、耐腐蚀，光纤衰减小等优点。用复合材料携带光纤有效解决了传统OPPC光电绝缘/分离和接头盒对地绝缘技术难的技术难题。复合材料芯相线复合光缆可实现电力线路的电力传输扩容和光纤通信双重功能。

发明内容

本项发明的目的是设计一种相线复合光缆用耐张金具及其安装方法，这种耐张金具可以与复合材料芯相线复合光缆连接使用，不会使复合芯棒及光纤单元受损，确保复合材料芯相线复合光缆与金具间具有良好的握力，从而使得该相线复合光缆与金具固定在耐张绝缘子上与杆塔连接，且可有效地将光纤单元分离引到杆塔与光纤接头盒连接。

按照本发明提供的技术方案，在外部筒体导流套管内插接钢锚，所述钢锚内有贯通的通孔，钢锚的上端有钢锚头部；所述钢锚头部位于外部筒体导流套管的外面。

钢锚头部的横断面大于钢锚的横断面，在钢锚头部内设置锥形孔，所述锥形孔的小端与所述通孔连通。在钢锚的上部外表面设置环形凸纹，钢锚的下部外表面为光滑的外表面。

在外部筒体导流套管的上端有横向布置的引流板，所述引流板的端部略微上翘。在所述锥形孔内有防振塞，所述防振塞的外形与所述锥形孔的形状吻合，在防振塞内有通道。钢锚内的通孔有上段通孔与下段通孔，所述上段通孔的内径小于所述下段通孔的内径；在钢锚的下段通孔内有内衬管，所述内衬管内具有贯通的孔。

在外部筒体导流套管的下端设置锥形的过渡段。在钢锚头部的上面设置环形挂环，所述环形挂钩的上端折弯成倾斜状。在钢锚头部的下面有垫圈。在钢锚的上部外表面设置环形凸纹；钢锚内的通孔有上段通孔与下段通孔；所述环形凸纹有若干条，分布在对应于上段通孔的钢锚的外表面。

本发明的金具包含一根具有延伸性的钢锚和一根轴向嵌入钢锚的铝制的内衬管，内衬管的延展性优于钢锚。在钢锚受机械压缩时，体积缩小挤压内衬管，使内衬管变形填充芯线与钢锚之间的缝隙，多出的铝从钢锚内延伸出来，使内部芯棒在压接长度范围内形成预定的张力。内衬管起缓解芯线与钢锚之间压力的作用，使芯棒受力均匀。在钢锚及内衬管外面还有一根外部筒体导流套管，通过在规定的位置进行机械压接，使导流构件与导线导体紧密连接，并具有相应的传导性能，可传输来自复合材料芯相线复合光缆的电流。

本项发明的耐张金具主要包括外部筒体导流套管、引流板、钢锚、垫圈、内衬管、防振塞等构件。可将复合材料芯相线复合光缆终端固定在耐张绝缘子上与杆塔连接，可有效地将光纤单元分离引至光纤接头盒进行光纤连接。

附图说明

图1是本发明的终端金具的钢锚结构分解示意图。

图2是外部筒体导流套管的结构示意图。

图3是图1的剖切示意图。

图4是复合材料芯相线复合光缆结构示意图。

图5是图1所示金具与复合材料芯相线复合光缆的装配过程起始示意图。

图6是所述装配过程的中间过程示意图。

图7是所述装配压接结束后示意图。

图8是图7所示的金具压接后的剖切示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明的耐张金具在外部筒体导流套管3内插接钢锚2，所述钢锚2内有贯通的通孔，钢锚2的上端有钢锚头部22；所述钢锚头部22位于外部筒体导流套管3的外面。钢锚头部22的横断面大于钢锚2的横断面，在钢锚头部22内设置锥形孔28，所述锥形孔28的小端与所述通孔连通。在钢锚2的上部外表面设置环形凸纹23，钢锚2的下部外表面为光滑的外表面，在钢锚2的下部形成光滑段24。在外部筒体导流套管3的上端有横向布置的引流板32，所述引流板32的端部略微上翘。

在所述锥形孔28内有防振塞20，所述防振塞20的外形与所述锥形孔28的形状吻合，在防振塞20内有通道。钢锚2内的通孔有上段通孔27与下段通孔26，所述上段通孔27的内径小于所述下段通孔26的内径；在钢锚2的下段通孔26内嵌有内衬管1，所述内衬管1内具有贯通的孔。在外部筒体导流套管3的下端设置锥形的过渡段36。在钢锚头部22的上面设置环形挂环21，所述环形挂环21的上端折弯成倾斜状。

在钢锚头部22的下面有垫圈25。在钢锚2的上部外表面设置环形凸纹23；钢锚2内的通孔有上段通孔27与下段通孔26；所述环形凸纹23有若干条，分布在对应于上段通孔17的钢锚2的外表面。

该耐张金具可将复合材料芯相线复合光缆终端固定在耐张绝缘子上与杆塔连接，可有效地将光纤单元分离引至光纤接头盒进行光纤连接。

图1、图2展示的是本发明的设计的终端金具。该金具主要包括金具的内衬管1，钢锚2，外部筒体导流套管3构成。金具的内衬管1具有两个端头11和12，由一种铝材料制成，也可采用其他任何一种金属材料制成，这种材料具有一定的延展性；内表面光滑，光滑的内表面压接时有利于铝管延展，而不会对芯线造成损伤。钢锚2包括防振塞20，环形挂环21，钢锚头部22，环形凸纹23，光滑段24，垫圈25；防振塞20采用橡胶材料制成，中心有通孔，可使携带光纤复合芯棒从该通孔中通过，防振塞20的目的是起防振及防水作用；光滑段24是由一种低碳钢材料制成，但也可采用其他任何一种金属材料制成，这种材料具有一定的延展性，但延展性小于内衬管1的延展性。外部筒体导流套管3由导电金属材料制成，如铝。外部筒体导流套管3包括两个端头30、31及引流板32，外部筒体导流套管3上还有一段锥形过渡段36，两个压接起始点标记34、35和一个终止压接标记33。引流板32与外部筒体导流套管端头31焊接，也是由铝制成，用于终端电流传输。

图3展示的是耐张金具钢锚的剖面示意图。展示了钢锚2的内部结构，钢锚2的内部包括下段通孔26、上段通孔27、锥形孔28和环形槽29；下段通孔26的孔径大于内衬管1的外径，内衬管1可轻易的嵌入下段通孔26中，下段通孔26的深度从光滑段24的端头直至环形凸纹23的第一道凸纹内；上段通孔27的孔径小于内衬管1的外径，略大于复合材料芯相线复合光缆的芯线直径，复合芯线可穿过上段通孔27中；锥形孔28有利于防振塞20插入；环形槽29用于与其余连接金具相连挂到耐张绝缘子上。

图4是复合材料芯相线复合光缆结构示意图。复合材料芯相线复合光缆包括导电绞层41、玻璃/碳纤维复合芯线42、光纤套管43和光纤44。导电绞层41起传导作用，玻璃/碳纤维复合芯线42起承载作用，光纤套管43起保护光纤的作用，光纤44起数据传输作用。

图5、图6、图7是图1所示金具与复合材料芯相线复合光缆的装配示意图。将去除导电绞层41的复合芯线42(复合芯线42的长度足够引至光纤接头盒进行光纤连接)插入嵌有内衬管1的钢锚2中，对钢锚2的光滑段24部分进行机械压接(从靠近环形凸纹23的一段开始压接)。光滑段24受机械压接体积缩小，挤压内衬管1，内衬管1的延展性优于光滑段24，在压接过程中内衬管1的材料就会延伸填满光滑段24与复合芯线42间的空隙，多余的内衬管1的材料就会从光滑段24的管口延伸出去。通过内衬管1的变形对复合芯线42产生压力，卡住复合芯线，以确保复合芯线可承受较高的抗拉强度。将外部筒体导流套管3沿着钢锚2的钢锚头部22滑动，直至引流板32与钢锚2的垫圈25及钢锚头部22侧部紧紧靠在一起。随后外部筒体导流套管3上成轴向分开的三个标记点33、34、35进行机械压接。首先从标记点34开始压接直到标记点33(标记点33与端头31之间距离是便于压钳的操作)，压接过程中由于导流套管3的材料延伸，端头31将挤压垫圈22与钢锚头部22之间形成张力；再沿着标记点35压接直到导流套管3的端头30；压接后，在所述终端型金具内部会形成很大的张力。其中点34与点35之间的区域不应进行压接，这与其内部插入的钢锚2中的中空套管24及内衬管1的长度有关。在对锥体部位36进行压接与三点33、34、35的三个位置的压接一样。经压接后外部筒体导流套管3牢固地固定在复合材料芯相线复合光缆导电绞层41的周围，锥体的作用是使应力不集中在一点，形成保护区，对复合材料芯相线复合光缆连接点起保护作用。

图8是金具压接后的剖面示意图。图中展现了外部筒体导流套管3与复合材料芯相线复合光缆4和钢锚2上环形凸纹23上的压接形式，通过压接外部筒体导流套管3与导电绞层41紧密相接，钢锚2的环形凸纹23与外部筒体导流套管3的内部成反向排列的凸纹表面相互压接到一起。

所设计的复合材料芯相线复合光缆4及与之配套的金具在压接过程中横截面积都会按照一定的比例缩小。设计内衬管1和钢锚2的光滑段24的尺寸时，要保证压接不会损害芯线，既形成张力又可卡住芯棒；外部筒体导流套管3是专门用来承受复合材料芯相线复合光缆外部导电绞层41的张力的，并具有相应的传导性能，可传输来自复合材料芯相线复合光缆上的电流。通过这种方式来连接复合材料芯相线复合光缆可保证其符合电气性能要求及机械性能要求，还可有效地将光纤单元分离引至光纤接头盒进行光纤连接。

本发明的复合材料芯相线复合光缆耐张金具的安装步骤：

1、准备：

首先配备一套压接设备，包括压缩机、压钳和适用于钢锚2及外部筒体导流套管3的两对模具，压接机可承受各种压力。

在连接之前，应首先对复合芯相线复合光缆及金具挂环进行清洁。检查金具中心孔是否有异物，若有，应清除掉。

拉直数十米的导线，估算耐张金具距杆塔的距离，并考虑一定的余量，使用扎带(或胶带)对芯相线复合光缆进行捆扎，以确保成圆柱状，使复合光缆终端更容易穿过外部筒体导流套管3。

2、安装步骤：

1)将切割刀置于扎带捆扎的位置，切除相线复合光缆端头至扎带的导电绞层41(露出的复合芯线42的长度，应足够引至位于杆塔上的光纤接头盒处)，以便于安装钢锚2；如距离较长应进行多次切割，避免损伤复合芯线。

2)用锉刀锉平因切割引起复合芯线42的毛刺，并形成斜面，便于复合芯线42较容易地穿过钢锚2。

3)使用酒精浸泡的棉布对复合芯线42进行清洁，去除油污及残渣。

4)将外部筒体导流套管3沿着相线复合光缆上方滑动，直到复合材料芯相线复合光缆的导电绞层41露出，且有足够的操作长度。

5)将嵌有内衬管1的钢锚2，从复合芯线42的端头套入，直到嵌有内衬管1钢锚2的端头距导电绞层41的端头25mm处。

6)保持复合芯线42在钢锚2中平直，从靠近环形凸纹23的一侧开始对钢锚2的光滑段24进行机械压接，直至钢套管24的另一端头，环形凸纹23部分不应进行压接。压接时应依序进行，不可跳跃，前后模应重叠约15mm。压接过程中应确保模具完全闭合(但应注意，压接的压力不可大于85Mpa，如大于80Mpa可能对芯棒造成损伤)。光滑段24受机械压接体积缩小，挤压内衬管1，内衬管1的材料受挤压填满光滑段24与复合芯线42间的空隙，多余的内衬管1的材料就会从光滑段24的管口延伸出来。光滑段24通过压接后从图1、图2的圆柱形变成图4、图5中的六边形(也可以其他形状，根据压接模具的内腔形状而定)。

7)将外部筒体导流套管3沿着钢锚2的钢锚头部22滑动，直至引流板32与钢锚2的垫圈25及钢锚头部22侧部紧紧靠在一起。随后对外部筒体导流套管3上成轴向分开的三点33、34、35进行机械压接。首先从标记点34开始压接直到标记点33，再沿着标记点35压接直到导流套管3的端头30；压接时应依序进行，不可跳跃，前后模应重叠约15mm，压接过程中应确保模具完全闭合。外部筒体导流套管3经压接后，从圆柱形变成图4的六边形(也可以其他形状，根据压接模具的内腔形状而定)。其中标志34与35之间不需进行压接。锥体部位36的压接与33、34、35三个位置的压接一样。经压接外部筒体导流套管3将牢固的固定在复合材料芯相线复合光缆导电绞层41的周围。

8)安装好该耐张金具后，紧接着将一跳线端子(未展示)连接到将外部筒体导流套管3的引流板32上。再将防振塞20套在复合芯棒表面固定在锥形孔28中，然后将环形挂环21用辅助金具(未展示)连接到绝缘子串上，并将分离出来的复合芯线42(或单独将光纤单元)引至光纤接头盒(未展示)进行光纤连接。

上述仅是对本项发明进行了描述。在不背离本发明的情况下，该领域的资深人士可对其进行各种修改或改进。因此，本项发明包括了所有这种可能性的替代，修改及改进，只要在本发明范围之内。

Claims (8)

1.一种相线复合光缆用耐张金具，其特征是：在外部筒体导流套管(3)内插接钢锚(2)，所述钢锚(2)内有贯通的通孔，钢锚(2)的上端有钢锚头部(22)；所述钢锚头部(22)位于外部筒体导流套管(3)的外面。

2.如权利要求1所述的相线复合光缆用耐张金具，其特征是：钢锚头部(22)的横断面大于钢锚(2)的横断面，在钢锚头部(22)内设置锥形孔(28)，所述锥形孔(28)的小端与所述通孔连通。

3.如权利要求1所述的相线复合光缆用耐张金具，其特征是：在钢锚(2)的上部外表面设置环形凸纹(23)，钢锚(2)的下部外表面为光滑的外表面；在外部筒体导流套管(3)的上端有横向布置的引流板(32)，所述引流板(32)的端部略微上翘。

4.如权利要求2所述的相线复合光缆用耐张金具，其特征是：在所述锥形孔(28)内有防振塞(20)，所述防振塞(20)的外形与所述锥形孔(28)的形状吻合，在防振塞(20)内有通道。

5.如权利要求1所述的相线复合光缆用耐张金具，其特征是：钢锚(2)内的通孔有上段通孔(27)与下段通孔(26)，所述上段通孔(27)的内径小于所述下段通孔(26)的内径；在钢锚(2)的通孔内有内衬管(1)，所述内衬管(1)内具有贯通的孔。

6.如权利要求1所述的相线复合光缆用耐张金具，其特征是：在外部筒体导流套管(3)的下端设置锥形的过渡段(36)；在钢锚头部(22)的上面设置环形挂环(21)，所述环形挂环(21)的上端折弯成倾斜状；在钢锚头部(22)的下面有垫圈(25)。

7.如权利要求1所述的相线复合光缆用耐张金具，其特征是：在钢锚(2)的上部外表面设置环形凸纹(23)；钢锚(2)内的通孔有上段通孔(27)与下段通孔(26)；所述环形凸纹(23)有若干条，分布在对应于上段通孔(17)的钢锚(2)的外表面。

8.将一种相线复合光缆用耐张金具与相线复合光缆组合在一起的方法，该相线复合光缆用耐张金具的结构为：在外部筒体导流套管(3)内插接钢锚(2)，所述钢锚(2)内有贯通的通孔，钢锚(2)的上端有钢锚头部(22)；所述钢锚头部(22)位于外部筒体导流套管(3)的外面；

钢锚头部(22)的横断面大于钢锚(2)的横断面，在钢锚头部(22)内设置锥形孔(28)，所述锥形孔(28)的小端与所述通孔连通；

在钢锚(2)的上部外表面设置环形凸纹(23)，钢锚(2)的下部外表面为光滑的外表面；在外部筒体导流套管(3)的上端有横向布置的引流板(32)，所述引流板(32)的端部略微上翘；

在所述锥形孔(28)内有防振塞(20)，所述防振塞(20)的外形与所述锥形孔(28)的形状吻合，在防振塞(20)内有通道；

钢锚(2)内的通孔有上段通孔(27)与下段通孔(26)，所述上段通孔(27)的内径小于所述下段通孔(26)的内径；在钢锚(2)的通孔内有内衬管(1)，所述内衬管(1)内具有贯通的孔；

在外部筒体导流套管(3)的下端设置锥形的过渡段(36)；在钢锚头部(22)的上面设置环形挂环(21)，所述环形挂环(21)的上端折弯成倾斜状；在钢锚头部(22)的下面有垫圈(25)；

所述环形凸纹(23)有若干条，分布在对应于上段通孔(17)的钢锚(2)的外表面；

该方法特征是：

步骤一，切除相线复合光缆(4)的端头至扎带的导电绞层(41)，露出相线复合光缆(4)的复合芯线(42)，并使复合芯线(42)的端部形成光滑的斜面；

步骤二，将相线复合光缆(4)插入外部筒体导流套管(3)内，直到露出的复合芯线(42)全部穿出外部筒体导流套管(3)，

步骤三，将嵌有内衬管(1)的钢锚(2)，从复合芯线(42)的端头套入，直到钢锚(2)的端头距导电绞层(41)的端头25mm处；

步骤四，保持复合芯线(42)在钢锚(2)中平直，从钢锚(2)上靠近环形凸纹(23)的一侧开始对钢锚(2)的光滑段(24)进行机械压接，直至光滑段(24)的另一端头；压接的压力小于等于85Mpa；

步骤五，将外部筒体导流套管(3)沿着钢锚(2)向钢锚头部(22)滑动，直至外部筒体导流套管(3)端部的引流板(32)与钢锚(2)端部的垫圈(25)及钢锚头部(22)紧紧靠在一起；随后对外部筒体导流套管(3)上成轴向分开的三个标记点33、34、35进行机械压接；首先从标记点34开始压接直到标记点33；再沿着标记点35压接直到导流套管(3)的端头(30)；在外部筒体导流套管(3)标记34与35之间的一段区域不用压接，所述区域对应于钢锚(2)的光滑段(24)的部位；其中，所述三个标记点33、34、35依次从引流板(32)向端头(30)的方向排列；

步骤六，将相线复合光缆(4)的一个跳线端子连接到外部筒体导流套管(3)的引流板(32)上；再将防振塞(20)套在钢锚(2)端部的锥形孔(28)中，然后将钢锚(2)的环形挂环(21)用辅助金具连接到绝缘子串上，并将分离出来的复合芯线(42)引至光纤接头盒进行光纤连接。

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