CN102129104B - 光纤复合架空地线绝缘接续盒 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光纤通讯设备技术领域，具体的说是涉及一种光纤复合架空地线绝缘接续盒。该接续盒包括绞线剥离器、熔接单元、绝缘部分和保护间隙部分，所述熔接单元安装在绝缘部分上，所述熔接单元上安装有绞线剥离器，所述保护间隙部分通过抱箍与绝缘部分连接，光纤复合架空地线中的光纤I被剥离出来，该光纤I进入熔接单元与通过绝缘部分进入熔接单元的光纤II进行熔接。该光纤复合架空地线绝缘接续盒的应用可以彻底改进传统的OPGW光缆在输电线路上逐塔接地的运行方式，实现分段绝缘单点接地的运行方式，极大地降低了感应电流的损耗，为电力系统带来巨大的经济效益，进而对建设“节能、环保”型输电线路起到了积极意义。

Description

光纤复合架空地线绝缘接续盒
技术领域
本发明属于光纤通讯设备技术领域，具体的说是涉及一种光纤复合架空地线绝缘接续盒。
背景技术
目前，我国高压、超高压输电线路大部分采用光纤复合架空地线(简称，OPGW光缆)和普通地线配合使用的方法对输电线路进行保护。普通地线通常采用分段绝缘单点接地的运行方式，而由于OPGW光缆的通讯功能，一直以来都采用逐塔接地的运行方式。
正常运行情况下，输电线路导线的周围会产生电磁场，进而在地线上产生电磁感应电压和静电感应电压。普通地线因为采用分段绝缘的方式，避免了其与OPGW光缆之间和与大地之间形成回路，因而不会产生感应电流，所以普通地线上的能量损耗很小。OPGW光缆因其兼具通讯功能，不宜采取分段绝缘，一直采用逐塔接地的方式，这样在OPGW光缆与大地间形成回路，在OPGW光缆中长期存在能量损耗。据统计，一条500kV双回线路OPGW一年损耗电能约230万千瓦时。
为了使OPGW光缆也可以适用于分段绝缘的运行方式且能降低OPGW光缆上的电能损耗，迫切的需要本领域技术人员开发出一种新型的OPGW光缆接续盒。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种可以实现OPGW光缆分段绝缘运行方式的光纤复合架空地线绝缘接续盒，该接续盒使需要接续的OPGW光缆既实现了在熔接单元内光纤的接续又使铠装层相互绝缘，进而为OPGW光缆分段绝缘的运行方式创造了条件，大幅度降低OPGW光缆上的电能损耗，同时起到地线防雷的作用。
为此，本发明采用如下技术方案来实现：
一种光纤复合架空地线绝缘接续盒，其特征在于：该绝缘接续盒包括绞线剥离器、熔接单元、绝缘部分和保护间隙部分，所述熔接单元安装在绝缘部分上，所述熔接单元上安装有绞线剥离器，所述保护间隙部分通过抱箍与绝缘部分连接，光纤复合架空地线中的光纤I被剥离出来，该光纤I进入熔接单元与通过绝缘部分进入熔接单元的光纤II进行熔接。
其中，所述绞线剥离器包括线夹、密封螺母、固定螺母以及套设于线夹外部的套筒，所述线夹的内部设有用于夹持光纤复合架空地线的通道和供光纤复合架空地线中的光纤I穿过的通孔，所述线夹通过固定螺母固定于熔接单元上，所述线夹的一端置于熔接单元外部、其另一端置于熔接单元内部，置于熔接单元内部的线夹端部设有一密封螺母。
其中，所述套筒的内部对称设有用于固定光纤复合架空地线的螺栓。
其中，所述熔接单元包括两个熔接盒，两个熔接盒对称安装在绝缘部分的两端，每个熔接盒包括盒体、盒盖、集纤盘和，所述集纤盘置于盒体内，所述盒体的底部中心处设有一个供预埋在绝缘部分中的光纤II通过的圆孔。
其中，所述盒体内设有两个支柱，所述集纤盘通过两个支柱固定在盒体内。
其中，所述盒体的横截面呈圆形或正多边形。
其中，所述绝缘部分包括中空复合绝缘子和法兰，所述中空复合绝缘子内预埋有光纤II，所述法兰经压接固定在中空复合绝缘子两端的金属件上，且法兰通过螺栓与熔接单元的两个熔接盒连接。
其中，所述复合空心绝缘子的最小电弧距离≥100mm，其公称爬电距离为250mm～500mm，其公称高度为100mm～200mm，其内径为10mm～25mm。
其中，所述保护间隙部分包括上电极和下电极，所述上电极和下电极通过抱箍分别固定在绝缘部分上。
其中，所述上电极与下电极之间的垂直距离可根据光纤复合架空地线上的感应电压值选取为10mm～20mm。
本发明的有益效果在于：
该光纤复合架空地线绝缘接续盒的应用可以彻底改进传统的OPGW光缆在输电线路上逐塔接地的运行方式，实现分段绝缘单点接地的运行方式，极大地降低了感应电流的损耗，为电力系统带来巨大的经济效益，进而对建设“节能、环保”型输电线路起到了积极意义。
附图说明
图1是光纤复合架空地线绝缘接续盒的整体结构示意图；
图2是绞线剥离器的结构示意图；
图3是熔接单元的结构示意图；
图4是绝缘部分的结构示意图；
图5是保护间隙部分与绝缘部分相结合的主视图；
图6是保护间隙部分与绝缘部分相结合的俯视图；
其中，1-绞线剥离器，2-熔接单元，3-绝缘部分，4-保护间隙，5-光纤复合架空地线(OPGW光缆)，6-线夹，7-密封螺母，8-固定螺母，9-套筒，10-盒体，11-盒盖，12-集纤盘，13-中空复合绝缘子，14-法兰，15-上电极，16-下电极，17-光纤I，18-光纤II，19-通道，20-通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的光纤复合架空地线绝缘接续盒做进一步详细的说明。
本发明通过应用光电分离技术，设计绝缘强度、熔接单元、盒体尺寸等，并安装保护间隙，采用通用的熔接技术，设计出一种新型的光纤架空复合地线绝缘接续盒，进一步实现OPGW光缆分段绝缘的运行方式。
该光缆绝缘接续盒主要由四部分组成：绞线剥离器1、熔接单元2、绝缘部分3、保护间隙4以及OPGW光缆5，其中熔接单元2分为上下两个熔接盒，如图1所示。
绞线剥离器1的剖面图如图2所示，其包括线夹6、密封螺母7、固定螺母8以及套设于线夹6外部的套筒9，线夹6的内部设有用于夹持光纤复合架空地线的通道19和供光纤复合架空地线中的光纤I 17穿过的通孔20，线夹6通过固定螺母8固定于熔接单元2上，线夹6的一端置于熔接单元2的外部、其另一端置于熔接单元2内部，置于熔接单元内部的线夹端部设有一密封螺母7。绞线剥离器1的作用是将OPGW光缆5中的光纤I 17从铠装层绞线中剥离出来，实现铠装层绞线和光纤I的光电分离目的。线夹6从盒体10的盒壁中穿过，并且在盒体10的盒体外用固定螺母8固定。待接续的OPGW光缆5在接续之前先将光纤I 17剥离出来，铠装层的末端被线夹6夹住，并通过套筒9中的螺栓将OPGW光缆5牢牢固定，而OPGW光缆5中的光纤I 17从线夹6中穿过，进入熔接盒内部。在安装过程中，线夹6与盒体10，线夹6与密封螺母7，OPGW光缆5与线夹6之间均有橡胶垫圈，起到密封作用。线夹6的直径为26mm，套筒9的内外径分别为33mm与73mm。
熔接单元2的作用是OPGW光缆5种剥离出来的光纤I 17与中空复合绝缘子中预埋的光纤II 18进行接续，并存放余缆，保证光缆通信。熔接单元2的结构图如图3所示，其主要分为上下两个熔接盒，分别对两侧的OPGW进行熔接，两个熔接盒对称安装在绝缘部分3的两端，每个熔接盒包括盒体10、盒盖11、集纤盘12，集纤盘12置于盒体10内，盒体10的底部中心处设有一个供预埋在绝缘部分3中的光纤II 18通过的圆孔，集纤盘12用于光纤的熔接及存放光纤余缆。盒体10内设有两个支柱，集纤盘12经两个支柱固定在熔接单元2内，盒体10与盒盖11通过螺栓连接，连接处盒体表面有凹槽，连接时凹槽内放入垫圈，起到密封作用。熔接单元2的上下两个熔接盒的盒体10高80～110mm，最佳为95mm；盒体10的壁厚为5～15mm，最佳为12mm；盒体10的横截面可以为正多边形或圆形，当盒体10的横截面为正多边形时，其内切圆的直径为150～200mm，最佳为168mm；当盒体10的横截面为正多边形时，其内径为150～200mm，最佳为168mm。盒体底部中心有一个直径为8mm的圆孔，预埋在中空复合绝缘子内的光纤II 18从此孔进入熔接单元2内进行接续。
绝缘部分3作用是将上下盒体绝缘，使得OPGW光缆在接续的位置铠装层处于绝缘状态。如图4所示，绝缘部分3主要由中空复合绝缘子13与法兰14组成，中空复合绝缘子13内预埋有光纤II 18，法兰14经压接固定在中空复合绝缘子13上、下两侧的金属件上，且法兰通过螺栓与熔接单元2的两个熔接盒连接，接口处垫入橡胶，起密封效果。中空复合绝缘子的最小电弧距离≥100mm，公称爬电距离根据实际OPGW感应电势选取250～500mm，最佳为390mm；中空复合绝缘子13的公称高度为100～200mm，最佳为160mm。中空复合绝缘子13的内径为10～25mm，最佳为12mm；中空复合绝缘子13内预埋有4m～6m光纤II 18。
保护间隙4是本发明的重要组成部分。当线路遭雷击或发生短路故障时，保护间隙能释放雷电流或电力系统操作过电压能量，保护绝缘部分3免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致使OPGW长期多点接地，产生损耗。其结构图如图5所示，分为上电极15和下电极16，其材料选用型号为Q235的普通碳素结构钢。上、下电极15、16采用报箍固分别定在中空复合绝缘子的上、下两侧。放电间隙与普通底线悬垂绝缘子间隙相同，如图6所示，上电极15所在的平面与下电极16所在的平面相互平行，上、下电极15、16之间的垂直距离可根据OPGW上感应电压值选取10mm～20mm；将上电极15投影到下电极16所在的平面内，上电极的投影与下电极之间的夹角θ以60°为佳。放电间隙的上、下电极的耐弧能力不小于工频电流10kA、耐弧时间不小于0.2s、耐弧次数不小于2次。
在实际应用时，将光纤复合架空地线绝缘接续盒通过螺栓固定在塔身上进行使用。
本发明主要用于实现OPGW光缆分段绝缘单点接地的运行方式。输电线路正常运行时，绝缘接续盒处于绝缘状态，当线路遭受雷击或者发生短路等故障时，接续盒两侧的电势差大于放电间隙的击穿值，放电间隙被击穿，OPGW光缆通过放电间隙电气导通接地，从而对绝缘接续盒进行保护。故障过后，放电间隙恢复电气断开状态，OPGW重新进入正常运行状态。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种光纤复合架空地线绝缘接续盒，其特征在于：该绝缘接续盒包括绞线剥离器（1）、熔接单元（2）、绝缘部分（3）和保护间隙部分（4），所述熔接单元（2）安装在绝缘部分（3）的两端，所述熔接单元（2）上安装有绞线剥离器（1），所述保护间隙部分（4）通过抱箍与绝缘部分（3）连接，光纤复合架空地线（5）经过绞线剥离器（1）后，光纤复合架空地线中的光纤I（17）被剥离出来，该光纤I（17）进入熔接单元（2）与通过绝缘部分（3）进入熔接单元（2）的光纤II（18）进行熔接；
所述绞线剥离器（1）包括线夹（6）、密封螺母（7）、固定螺母（8）以及套设于线夹（6）外部的套筒（9），所述线夹（6）的内部设有用于夹持光纤复合架空地线的通道（19）和供光纤复合架空地线中的光纤I（17）穿过的通孔（20），所述线夹（6）通过固定螺母（8）固定于熔接单元（2）上，所述线夹（6）的一端置于熔接单元（2）外部、其另一端置于熔接单元（2）内部，置于熔接单元内部的线夹端部设有一密封螺母（7）；
所述熔接单元（2）包括两个上、下对称设置的熔接盒，两个熔接盒对称安装在绝缘部分（3）的两端，每个熔接盒包括盒体（10）、盒盖（11）和集纤盘（12），所述集纤盘（12）置于盒体（10）内，所述盒体（10）的底部中心处设有一个供预埋在绝缘部分（3）中的光纤II（18）通过的圆孔；
所述绝缘部分（3）包括中空复合绝缘子（13）和法兰（14），所述中空复合绝缘子（13）内预埋有光纤II（18），所述法兰（14）经压接固定在中空复合绝缘子（13）上、下两侧的金属件上，且法兰通过螺栓与熔接单元（2）的两个熔接盒连接；所述中空复合绝缘子的最小电弧距离≥100mm，其公称爬电距离为250mm～500mm，其公称高度为100mm～200mm，其内径为10mm～25mm；
所述保护间隙部分（4）包括上电极（15）和下电极（16），所述上电极和下电极通过抱箍分别固定在绝缘部分（3）上。
2.如权利要求1所述的光纤复合架空地线绝缘接续盒，其特征在于：所述套筒（9）的内部对称设有用于固定光纤复合架空地线的螺栓。
3.如权利要求1所述的光纤复合架空地线绝缘接续盒，其特征在于：所述盒体（10）内设有两个支柱，所述集纤盘（12）通过两个支柱固定在盒体（10）内。
4.如权利要求1或3所述的光纤复合架空地线绝缘接续盒，其特征在于：所述盒体（10）的横截面呈圆形或正多边形。
5.如权利要求1所述的光纤复合架空地线绝缘接续盒，其特征在于：所述上电极（15）与下电极（16）之间的垂直距离可根据光纤复合架空地线上的感应电压值选取为10mm～20mm。
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