CN103337296B - 一种光纤复合架空相线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤复合架空相线，包括铝包钢线1、光纤单元2和铝线3，其改进之处在于，架空相线为用于500kV电压等级输电线路；架空相线的芯包括铝包钢线1，架空相线的芯包括的所述铝包钢线1和所述铝线3间设置光纤单元2和铝包钢线1绞合的绞合层。本发明提供的一种复合架空相线，是一种大截面、适用于500kV输电线路、具有光通信和测温功能的光纤复合架空相线，可用于雷区、高污染、高海拔、高寒及线路覆冰较重等多种恶劣环境的通信领域。
Description
技术领域
本发明属于电力系统通信技术领域，具体涉及一种适用于输电、光通信以及导线测温功能的光电混合缆，特别是一种复合架空相线。
背景技术
光纤复合架空相线是一种新型的电力特种光缆，具备导线和通信光缆的功能，在我国电力领域10kV、35kV、110kV及220kV等电压等级输电线路中已经有了探索性的应用。
2010年，深圳特发信息股份有限公司在唐山110kV虹窝线实现了第一条110kV具有测温功能光纤复合架空相线线路正式运行，后又在华北电网220kV白鹿线实现了具有测温功能光纤复合架空相线线路运行，后中天日立光缆有限公司在贵州电网220kV屯大线也实现了具有测温功能光纤复合架空相线线路的在线运行。但是，至今一直没有500kV线路具有测温功能光纤复合架空相线的研制，而涉及500kV输电线路的导线一般截面都较大，对应的光纤复合架空相线的截面就相应较大，选用小截面的光纤复合架空相线进行传输，输电压力则较大，不能满足使用要求。
光纤复合架空相线具有输电与通信双重功能，而之前进行的具有测温功能的光纤复合架空相线均采用光纤光栅方式进行研制，生产、制造难度大，且不能对输电线路导线温度进行连续测量，难以实现导线输电容量的最大化。
本发明的目的是针对上述不足之处提供的一种复合架空相线，是一种适用于500kV输电线路、大截面、具有光通信以及测温功能的光纤复合架空相线，可用于雷区、高污染、高海拔、高寒及线路覆冰较重等多种恶劣环境的通信领域。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种复合架空相线，所述架空相线包括铝包钢线1、光纤单元2和铝线3，其特征在于，所述架空相线为用于500kV电压等级输电线路；所述架空相线的芯包括铝包钢线1，所述架空相线的芯包括的所述铝包钢线1和所述铝线3间设置光纤单元2和铝包钢线1绞合的绞合层。
其中，所述架空相线的芯包括1根铝包钢线1构成的第一层；所述绞合层由1根所述光纤单元2和5根所述铝包钢线1组成的绞合单元绞合而成；所述铝线为铝线层。
其中，所述铝线层的数目为1-3。
其中，铝线层数目为1时包括11根所述铝线3。
其中，铝线层数目为2时包括28根所述铝线3。
其中，铝线层的数目为3时包括51根所述铝线3。
其中，铝包钢线1是一种将铝金属连续均匀包覆在钢芯上的双金属线，所述铝包钢线1导电率为30％IACS,铝金属截面面积占所述铝包钢线1总截面面积的43％以上。
其中，光纤单元2包括1～4芯多模光纤和24芯单模光纤，采用激光焊接形成。
其中，架空相线截面积为532mm2-540mm2；架空相线铝线总截面积大于490mm2。
本发明涉及的一种光纤复合架空相线被应用于500kV输电线路，具有以下优点：
1、大截面光纤复合架空相线截面积为536mm2以上，铝截面积大于490mm2，适用于500kV电压等级输电线路；
2、光纤复合架空相线光纤单元采用先进的激光焊接技术，内置测温多模光纤，生产工艺相对光栅型光单元要简单；
3、可采用分布式光纤测温系统对光纤复合架空相线进行连续温度测量，提高导线的输电能力，达到增容的目的；
4、在线路覆冰情况下，可以使用直流融冰技术，对导线进行融冰，在融冰情况下，实时监测导线的温度。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是一种复合架空相线的截面示意图。
图中：1、铝包钢线，2、光纤单元，3、铝线。
最内层为第一层，第一层为铝包钢线，第二层为光纤单元与若干根铝包钢线，外面的若干层为铝线。
具体实施方式
如附图1所示：本发明的一种复合架空相线，是一种适用于输电、光通信及导线测温功能的光电混合缆。包括光纤单元2、铝包钢线1和铝线3，大截面光纤复合架空相线有五至六层，第一层中心线是一根铝包钢线1；光纤单元2与五根铝包钢线1绞合在一起构成第二层；外层再用铝线3绞合，形成铝线绞合层，铝线绞合层为三至四层。
本发明的大截面光纤复合架空相线，适用于500kV电压等级输电线路；具有相线电力传输、光纤信号传输、导线测温三重功能；适合输电线路导线在覆冰状态下，采用直流融冰技术，所述直流融冰技术引入变电站10千伏电源，通过三绕组整流变压器后，送入可控硅整流器，经整流后输出3000伏/1400安的直流，直流输出进入所述架空相线进行通流发热而融冰；对导线进行融冰时，实时监测导线的温度。
其中，光纤复合架空相线第二层含有1根光纤单元2，包括1～4芯多模光纤和24芯单模光纤；多模光纤用于温度测量，单模光纤用于通信。第三层由11根铝线3组成；第四层由17根铝线3组成；第五层由23根铝线3组成。若架空相线采用的是六层结构，则采用与上述五层架空相线不同型号的导线，因此其1-5层所用各类导线数量需做相应改变。
其中，五层架空相线截面积为532mm2-540mm2，五层架空相线铝线总截面积大于490mm2；六层架空相线截面积为666mm2-672mm2，六层架空相线铝线总截面积大于623mm2。
其中，光纤复合架空相线的生产方法包括以下步骤：
光纤复合架空相线是由光纤单元2、铝包钢线1和铝线3通过特定绞合工艺相互绞合而成。根据光纤复合架空相线产品的结构特点和工艺要求，选择笼式绞线机和框式绞线机。
绞线生产时要分两次成缆，对于超过四层及以上结构的大截面光纤复合架空相线，本发明选择采用笼式绞线机绞合第一、二层铝包钢线1和第三层铝线3，再采用或框式绞线机绞合其余层铝线3，即二次绞合成型。
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 (6)
1.一种光纤复合架空相线，所述架空相线包括铝包钢线(1)、光纤单元(2)和铝线(3)，其特征在于，所述架空相线为用于500kV电压等级输电线路；所述架空相线的芯包括铝包钢线(1)；所述光纤单元(2)和铝包钢线(1)绞合，形成绞合层，设置于所述铝包钢线(1)和所述铝线(3)之间；
所述光纤单元(2)包括1～4芯多模光纤和24芯单模光纤，采用激光焊接形成；
所述架空相线截面积为532mm2-540mm2；所述架空相线的铝线总截面积大于490mm2；
所述铝包钢线(1)是一种将铝金属连续均匀包覆在钢芯上的双金属线，所述铝包钢线(1)导电率为30％IACS,铝金属截面面积占所述铝包钢线(1)总截面面积的43％以上。
2.根据权利要求1所述的架空相线，其特征在于，所述架空相线的芯包括1根铝包钢线(1)构成的第一层；所述绞合层由1根所述光纤单元(2)和5根所述铝包钢线(1)组成的绞合单元绞合而成；所述铝线为铝线层。
3.根据权利要求2所述的架空相线，其特征在于，所述铝线层的数目为1-3。
4.根据权利要求3所述的架空相线，其特征在于，所述铝线层数目为1时包括11根所述铝线(3)。
5.根据权利要求3所述的架空相线，其特征在于，所述铝线层数目为2时包括28根所述铝线(3)。
6.根据权利要求3所述的架空相线，其特征在于，所述铝线层的数目为3时包括51根所述铝线(3)。
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