CN103383879A - 一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，包括一根碳纤维复合加强芯，其碳纤维复合加强芯外同心绞合有若干根圆形软铝导线和一根不锈钢套管光单元；所述圆形软铝导线和不锈钢套管光单元外设置有若干圆形排布的异形软铝单丝，异形软铝单丝外设置有耐高温绝缘层。本发明结构简单、使用寿命长，适用于城乡电网架空线路的改造和建设，能够承受2400Mpa大强度拉力并且允许长期运行温度达180℃以上，具有通信和监测功能的新型架空绝缘电缆，有效解决电缆下垂问题，确保线路运行安全。

Description

一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆
技术领域
本发明涉及一种架空绝缘电缆，尤其为一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆。
 
背景技术
众所周知，常规的架空绝缘电缆通常采用铜绞线、铝绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线等作为导体，在导体外挤包绝缘层构成，其中钢芯铝绞线导体的抗拉强度性能指标最好，可以实现1240Mpa-1410Mpa，但在农村、山区、林区可以利用的空中走廊逐渐减少，杆塔距离增大，线路环境恶化，线路张力加大，弧垂相应加大，对线路抗拉强度的要求大幅提高，常规架空绝缘电缆已无法承受；而绝缘层通常采用聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯等，其中绝缘性能及耐温等级最高的是交联聚乙烯绝缘，长期允许运行温度也仅为90℃，仍然无法满足大负荷线路使用的要求，现有技术生产的架空绝缘电缆，同时不具有通信功能，所以原有的架空绝缘电缆从功能上、敷设环境上、耐温等级及载流能力上都无法满足电力系统新形势下的需求，特别是无法满足国家建设坚强智能电网对新型架空线路的要求。
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近年来，电缆企业普遍认识到了架空绝缘电缆自身的不足，都在不断的探索改进，如中国专利200820178715.6中公开了以单股或多股钢丝作为中心加强芯，然后在其外绞合铝或铝合金导体，仍然不具有所需的抗拉能力；而中国专利200920208822.3中采用的铜包钢及铝包钢绞线的结构，该结构承担拉力的还是钢丝，与前述相比，并无实质上的改进；在光电复合方面，中国专利200920231879.5公开了将不锈钢管光单元绞入到导体中，作为通信与电力的结合，但其忽视了在大强度拉力下，线路自身无法承担足够的拉力来保护光单元的可靠运行，依旧无法满足架空绝缘电缆在山地、丘陵等复杂地理环境下的安全运行，不符合新形势下对架空绝缘电缆的抗拉强度高、温升载流能力高、通信功能稳定性高的“三高”要求。
发明内容
本发明提供一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，结构简单、使用寿命长，能够承受2400Mpa大强度拉力并且允许长期运行温度达180℃以上，具有通信和监测功能，有效解决电缆下垂问题，确保线路运行安全。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，包括一根碳纤维复合加强芯，其碳纤维复合加强芯外同心绞合有若干根圆形软铝导线和一根不锈钢套管光单元；所述圆形软铝导线和不锈钢套管光单元外设置有若干圆形排布的异形软铝单丝，异形软铝单丝外设置有耐高温绝缘层。
优化的，上述加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，其耐高温绝缘层为硅橡胶或氟塑料材质。       
优化的，上述加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，其异形软铝导线为扇形原铝导线。
本发明的有益效果主要体现在：
1、在杆塔档距不变的情况下，架空绝缘电缆自身的抗拉强度增加约两倍，弧垂减少二分之一，有效解决电缆下垂问题；
2、外层采用扇形软铝绞线，与普通导线采用圆形铝绞线相比，在外径相等的情况下，扇形软铝绞线能增大铝截面约20%。直流电阻降低17%，交流电阻也较小，载流量可大为提高且表面光滑，运行中风压负荷较小，表面不易结冰，能减小舞动的发生几率，自阻尼性能也较好。
3、碳纤维复合加强芯的导电率为零，所以不会产生电磁损耗及电腐蚀等情况，电缆使用寿命提高约2倍；
4、光单元在电缆强有力的保护下，能够轻松实现通信、监测、报警等功能，使线路运行情况时刻处于受控状态；
5、采用硅橡胶或氟塑料等耐高温材料作为绝缘层，史无前例地将架空绝缘电缆的长期允许运行温度提高到180℃以上，不仅可承载常规架空绝缘电缆1.5倍的载流能力，还可有效融化电缆上的冰雪。确保线路运行安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
    下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。
如图1所示，本发明为一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，包括一根碳纤维复合加强芯3，其碳纤维复合加强芯3外同心绞合有若干根圆形软铝导线2和一根不锈钢套管光单元4；所述圆形软铝导线2和不锈钢套管光单元4外设置有若干圆形排布的异形软铝单丝1，异形软铝单丝1外设置有耐高温绝缘层5。耐高温绝缘层5为硅橡胶或氟塑料材质。异形软铝导线1为扇形原铝导线。
本发明提供一种新型的架空绝缘电缆，即在以63%IACS电工软铝绞线导体中置入不锈钢管式光单元和碳纤维复合加强芯，再包覆硅橡胶或氟塑料等耐高温绝缘材料，构成加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆。具体地说，就是在导体绞合时，将碳纤维复合加强芯放置在绞合的中心处，此复合加强芯可以是实心，可以是多根细碳纤维复合丝绞合而成，再将预制的不锈钢管光单元以层绞式的结构绞入邻外层中，该不锈钢管光单元为松套式，内注有光缆专用填充膏，光缆的芯数可以根据系统的具体需求进行设计，可以是单管层绞式，也可以是多管层绞式，然后在导体外挤包硅橡胶或氟塑料等耐高温绝缘材料作为绝缘层，（额定电压10kV架空绝缘电缆还应挤包半导电导体屏蔽层），来实现不锈钢管光单元、碳纤维复合加强芯和耐高温绝缘层与电工软铝导体之间的良好组合，可以将长期允许运行温度提高到180℃以上，将抗拉能力提高到2400Mpa，同时具有通信、报警、信息反馈等功能。 
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，包括一根碳纤维复合加强芯，其特征在于：所述碳纤维复合加强芯外同心绞合有若干根圆形软铝导线和一根不锈钢套管光单元；所述圆形软铝导线和不锈钢套管光单元外设置有若干圆形排布的异形软铝单丝，异形软铝单丝外设置有耐高温绝缘层。
2.根据权利要求1所述的加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，其特征在于：所述耐高温绝缘层为硅橡胶或氟塑料材质。
3.根据权利要求1所述的加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆，其特征在于：所述异形软铝导线为扇形原铝导线。
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