CN101901645B - 光纤复合贯通地线 - Google Patents

Abstract

本发明光纤复合贯通地线涉及的是一种接地电缆，特别是使用不锈钢管的光纤复合贯通地线，用于铁路综合接地系统，使铁路设备和沿线设施实现可靠性接地，贯通地线同时具有对环境温度变化、火灾、所受外力破坏等的监测、预警功能，可以大幅度提高铁路接地系统的安全性。包括线芯导体和外护层，在线芯导体外有外护层，线芯导体包括多根金属单线、光纤单元和防腐阻水材料，光纤单元中含有若干根光纤，光纤单元外部有保护层，保护层为不锈钢松套管，在若干根光纤之间以及不锈钢松套管内填充有阻水缓冲纤膏，线芯导体是由多根金属单线和光纤单元绞合而成，绞合方式为中心管式或层绞式，在多根金属单线和光纤单元之间密实填充导电硅胶作为防腐阻水材料。

Description

光纤复合贯通地线

技术领域

本发明光纤复合贯通地线涉及的是一种接地电缆，特别是使用不锈钢管的光纤复合贯通地线，主要用于铁路综合接地系统，使铁路设备和沿线设施实现可靠性接地，贯通地线同时还具有对环境温度变化、火灾、所受外力破坏等的监测、预警功能，可以大幅度提高铁路接地系统的安全性。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，铁路客运专线相继投入建设，铁路客运专线采用电气化牵引，列车运行速度快、行车密度高、牵引电流大、钢轨泄漏电阻也大。建筑、给排水、取暖与通风、通信信号、供电及电力牵引等许多复杂系统都需要配合提升。客运专线的发展对铁路系统的安全性要求大幅度提高，需要在全线建立高低压兼容、强弱电统一的综合接地系统，使铁路设备和沿线设施实现可靠性接地，保证人员及电气设备的安全。

贯通地线是铁路综合接地系统最重要的组成部分，最初贯通地线外护套采用金属铅作为外护套，由于铅是非环保重金属，国家已经明令禁止含有铅等重金属的物质埋入土壤。现在多用体积电阻率小于0.7Ω.cm的环保型高导电塑料护套和机械强度高的铝合金护套，解决了贯通地线的环保问题。但在人为和不可抗拒的外力作用下，可能会造成接地装置中贯通地线断裂，如果不能及时维护，会影响信号传输系统的技术参数和可靠性，从而给高速铁路的安全留下隐患。以往只是在贯通地线的铜绞线中加入几对或者一根信号线，来进行定位，但误差较大，产生火灾或环境变化时，更无法及时给予警示，当信号线断裂报警时已经造成大灾，目前的贯通地线，由于自身结构中没有信息传输监测元件，从而对火灾的初期发生就很难做到及时发现，有效控制。

发明内容

本发明的目的是针对上述铁路综合接地系统需求和目前贯通地线产品功能的不足，提供一种光纤复合贯通地线，添增信息传输元件

(再辅之相应的设备)，构成多功能光纤复合贯通地线；光纤复合贯通地线与相关仪器，如分布式光纤测温仪(DTS系统)、布里渊光时域反射仪配合，具有监测线路中各类事件，如温度监测、火灾报警、防盗报警、故障警告、外力破坏等的多重功能。光纤复合贯通地线不但能够完成设备正常接地，而且能够根据光纤对不同信号的感应变化，通过终端仪器采集不同的热、压力等数据，进而判定线路中各种不同的信息，且定位准确及时，方便维修人员快速修复，避免了更大的经济损失，极大的提高铁路系统的安全性。

光纤复合贯通地线是采取以下技术方案实现：

光纤复合贯通地线包括线芯导体和外护层，在线芯导体外有外护层。线芯导体包括多根金属单线、光纤单元和防腐阻水材料。金属单线是铜、铝或其合金材料、铜包钢、铝包钢。光纤单元中含有若干根光纤，光纤主要用于监测系统，光纤单元外部有保护层，保护层为不锈钢松套管，在若干根光纤之间以及不锈钢松套管内填充有阻水缓冲纤膏。线芯导体是由多根金属单线和光纤单元绞合而成，绞合方式为中心管式或层绞式。在多根金属单线和光纤单元之间密实填充导电硅胶作为防腐阻水材料。外护层可以是环保型导电塑料护套，或铝及铝合金护套，护套厚度大于1.0mm。

本发明光纤复合贯通地线，线芯导体含监测用光纤单元至少为1组，每组含若干根光纤，以层绞式或中心管式与金属单丝进行绞合构成线芯导体，线芯导体间隙内密实填充导电硅胶作为防腐阻水材料，外加外护层作为保护层组成，再与各种监测设备组成监测系统。

所述金属单线1至少设置有3根。

所述光纤单元2至少设置有1组。

本发明的有益效果是：结构中的光纤可通过与终端仪器设备组成监测网络，提供对贯通地线运行中的周围环境温度、所受非正常机械力等信息的传输通道，以及完成对整个接地系统的监测。准确及时地定位异常点，响应速度快，无误报，不锈钢保护层光单元使用寿命超过60年。本发明光纤复合贯通地线是一种接地电缆，特别是使用不锈钢管的光纤复合贯通地线，主要适用于铁路综合接地系统，使铁路设备和沿线设施实现可靠性接地，贯通地线同时还具有对环境温度变化、火灾、所受外力破坏等的监测、预警功能，可以大幅度提高铁路接地系统的安全性。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是光纤复合贯通地线的使用状态及工作原理示意图。

图2是光纤复合贯通地线的一种结构示意图

图3是光纤复合贯通地线的另一种结构示意图

具体实施方式

参照附图2中，光纤复合贯通地线包括线芯导体和外护层4，在线芯导体外有外护层4。线芯导体包括多根金属单线1、光纤单元2和防腐阻水材料3。金属单线1是铜、铝或其合金材料、铜包钢、铝包钢。光纤单元2中含有若干根光纤，光纤单元2外部有保护层，保护层为不锈钢松套管，在若干根光纤之间以及不锈钢松套管内填充有阻水缓冲纤膏。线芯导体是由多根金属单线1和一组光纤单元2绞合而成，绞合方式为中心管式。在多根金属单线1和一组光纤单元2之间密实填充导电硅胶作为防腐阻水材料3。外护层4可以是环保型导电塑料护套，也可以是铝或铝合金护套，护套厚度大于1.0mm。

参照附图3中，光纤复合贯通地线包括包括线芯导体和外护层4，在线芯导体外有外护层4。线芯导体包括多根金属单线1、光纤单元2和防腐阻水材料3。金属单线1是铜、铝或其合金材料、铜包钢、铝包钢。光纤单元2中含有若干根光纤，光纤单元2外部有保护层，光纤单元的保护层为不锈钢松套管，在若干根光纤之间以及不锈钢松套管内填充有阻水缓冲纤膏。线芯导体是由多根金属单丝和二组光纤单元绞合而成，绞合方式为层绞式，在多根金属单线1和二组光纤单元2之间密实填充导电硅胶作为防腐阻水材料3。外护层4可以是环保型导电塑料护套，也可以是铝或铝合金护套，护套厚度大于1.0mm。

所述金属单线1至少设置有3根。

所述光纤单元2至少设置有1组。

上述两种实施方案仅是对本发明的示例性说明，上述方案中金属单线和光纤单元数量及绞合方式只是用于说明本发明的两个示例，根据线芯截面不同，可以采用不同外径、不同根数的金属单线和光纤单元。

图1是本发明光纤复合贯通地线光纤复合贯通地线的使用状态及工作原理示意图。如图所示，光纤复合贯通地线与铁路各设备接地线相连接，实现铁路系统的接地，而其中的光纤单元与DTS系统相连接，当光纤复合贯通地线受到外力作用，或环境温度改变时，根据光纤对不同信号的感应变化，通过终端仪器采集不同的热、压力等数据，进而判定线路中各种不同的信息，定位准确及时，极大的提高铁路系统的安全性。

Claims (5)

1.光纤复合贯通地线，其特征在于包括线芯导体和外护层，在线芯导体外有外护层，线芯导体包括多根金属单线、光纤单元和防腐阻水材料，光纤单元中含有若干根光纤，光纤单元外部有保护层，保护层为不锈钢松套管，在若干根光纤之间以及不锈钢松套管内填充有阻水缓冲纤膏，线芯导体是由多根金属单线和光纤单元绞合而成，绞合方式为中心管式或层绞式，在多根金属单线和光纤单元之间密实填充导电硅胶作为防腐阻水材料。

2.根据权利要求1所述的光纤复合贯通地线，其特征在于所述外护层采用环保型导电塑料护套、或铝及铝合金护套，护套厚度大于1.0mm。

3.根据权利要求1所述的光纤复合贯通地线，其特征在于所述金属单线是铜、铝或其合金材料、铜包钢、铝包钢。

4.根据权利要求1所述的光纤复合贯通地线，其特征在于所述金属单线至少设置有3根。

5.根据权利要求1所述的光纤复合贯通地线，其特征在于所述光纤单元至少设置有1组。

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