CN103928169A - 一种高导电率耐热铝合金导线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高导电率耐热铝合金导线，包括若干铝合金导体以及包覆在铝合金导体外的外绝缘层，所述铝合金导体包括线芯以及包裹在线芯外边的内绝缘层，所述线芯为多股绞合的铝合金绞线，在所述铝合金导体和外绝缘层之间填充有耐热阻燃材料；还包括有光单元，所述光单元容纳在所述阻燃材料中。本发明的有益效果是：铝合金导线的重量轻，并且载流量是铜导体电缆的1.8倍，并且缓解了铜资源的压力，导电率高，耐热能力强；此外，不光能够导电，还能实现光纤通信，能实时监测导线温度。

Description

一种高导电率耐热铝合金导线

技术领域

本发明涉及电线电缆导线领域，尤其涉及一种高导电率耐热铝合金导线。

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，电力需求的不断增长，电缆作为电能传输的载体的需求量也越来越大，而目前国内用的电缆导线多是钢芯铝绞线和钢芯铝合金导线，这些导线的重量较大，电阻较大，并且现有的铜缆载流量小，耐热能力低，并且铜资源紧缺。

此外，现有的电缆不能实现通信功能，还需要另设一条通信线路才能满足通信功能，造成重复布线。电缆在运行中导线的温升情况无法监测，容易发生因电力导线负载增加引起升温导致整个电缆损坏的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中导线重量较大、电阻较大、导电率低、载流量低、不能通信、耐热能力低、不能实时监测导线温度的缺陷，提供一种高导电率耐热铝合金导线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高导电率耐热铝合金导线，其特征在于，包括若干铝合金导体以及包覆在铝合金导体外的外绝缘层，所述铝合金导体包括线芯以及包裹在线芯外边的内绝缘层，所述线芯为多股绞合的铝合金绞线，在所述铝合金导体和外绝缘层之间填充有耐热阻燃材料；还包括有光单元，所述光单元容纳在所述阻燃材料中；所述的光单元包括多根光纤和从内到外依次设置的松套管、非金属加强层和护套，所述的松套管套在所述的光纤外，所述的松套管内填充满干式阻水物，所述的非金属加强层内设置有多根均匀分布的阻水纱，所述的非金属加强层与所述的护套之间嵌有撕裂绳；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米；在所述铝合金导体之间的空隙中容纳有碳纤维复合芯，所述碳纤维复合芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝，通过将成股的碳纤维丝和玻璃纤维丝绞合后，采用树脂浸渍，而后采用烘箱固化而成。

本发明的有益效果是：铝合金导体代替铜导体，在同重量的情况下，铝合金电缆的重量轻，并且载流量是铜导体电缆的1.8倍，并且缓解了铜资源的压力。铝合金导体相对于钢芯铝绞线的导电率高，所述铝合金导体和外绝缘层之间填充有耐热阻燃材料，耐热能力高。此外，该电缆不光能够导电，还能实现光纤通信。

实际生产中如使用本发明的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本发明的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据所述导线测量到线路温度来直接确定线路的实际承载状况。 

本发明对加强导线在线监测、掌握温度变化、提高导线传输容量、降低线损、提高电网运行安全、增加通信备份、解决全方位通信方案等等方面都显示出具大的经济效益和社会效益，尤其在当下国家全力建设环保型、经济型社会的主潮流中更加显示出强大的现实意义。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

图2为本发明光单元的结构示意图。

图3为本发明的碳纤维复合芯的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种高导电率耐热铝合金导线，包括3根铝合金导体以及包覆在铝合金导体外的外绝缘层4，所述铝合金导体包括线芯以及包裹在线芯外边的内绝缘层1，所述线芯为多股绞合的铝合金绞线2，在所述铝合金导体和外绝缘层之间填充有耐热阻燃材料3；还包括有光单元5，所述光单元5容纳在所述阻燃材料3中。在所述铝合金导体之间的空隙中容纳有碳纤维复合芯6。如图3所示，所述碳纤维复合芯6包括碳纤维丝7和玻璃纤维丝8，通过将成股的碳纤维丝7和玻璃纤维丝8绞合后，采用树脂浸渍，而后采用烘箱固化而成。所述碳纤维丝为一根，所述玻璃纤维丝为六根。

如图2所示，所述的光单元5包括多根光纤51和从内到外依次设置的松套管52、非金属加强层53和护套54，松套管52套在光纤51外，松套管52内填充满干式阻水物55，非金属加强层53内设置有多根均匀分布的阻水纱56，非金属加强层53与护套54之间嵌有撕裂绳57；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。

本发明采用直接在光纤上制作刻录光栅的方法进行测温导体制造。用光纤刻录成的光栅光纤是利用光纤材料的光敏性，通过特殊的加工方式，使纤芯内形成空间相位光栅，局部形成一个窄带的反射镜面，对特定波长的光形成反射。当光纤的温度发生变化时，光栅的周围会随着光纤的热胀冷缩发生变化，该变化会改变反射波长，通过测量反射光的波长变化，便可测量出光栅所处位置的光纤感应温度。同样，通过测量反射光的延迟，可得知光栅的位置。这就是利用光栅光纤测温的原理。 

直接刻光栅的方式不产生附加损耗，不会影响测量距离，这种制作方式要好于熔接的制作方式。通过光纤刻录成的光栅光纤测温方式由于是特制有针对性的光纤，反射信号强，因此对设备的发射功率和接收灵敏度要求都低于拉曼反射测温方式，且设备的稳定性好。同时带来的好处是测量距离远，测量距离可以在100km以上，测量精度在±2℃以内。 

这些光纤中的至少一根光纤上进行刻写光栅，在设定的位置进行刻写光栅，通过发射光信号测量不同位置光栅的感应温度。这就是实现了利用光栅光纤测温。本发明不需要测量整条线路的连续温度分布，可以选用每300～500米一个测量点，或在弧垂最低点加大分布光栅点，选用光栅光纤的测温方式监控线路温度变化，可随时通过掌握的温度调整输传容量。优选地，可选择300米、400米、500米作为相邻测温点的间隔距离。

根据本发明的一个具体实施例，光单元内部穿有24根光纤，在这24根光纤中的8根光纤上进行刻写光栅。在这8根光纤中的每根上都刻录15个光栅，即每根上共15个测温点。在该实施例中，使用 24根光纤中的16根光纤进行通讯，利用24根光纤中的8根刻录有光栅的光纤进行测温。实践证明，该方法能够达到较好的效果。 

实际生产中如使用本发明的导体，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本发明的导体作为传输电力的线路时，工作人员可以根据测量到的线路温度来直接确定线路的实际承载状况。

Claims (1)

1. 一种高导电率耐热铝合金导线，其特征在于，包括若干铝合金导体以及包覆在铝合金导体外的外绝缘层，所述铝合金导体包括线芯以及包裹在线芯外边的内绝缘层，所述线芯为多股绞合的铝合金绞线，在所述铝合金导体和外绝缘层之间填充有耐热阻燃材料；还包括有光单元，所述光单元容纳在所述阻燃材料中；所述的光单元包括多根光纤和从内到外依次设置的松套管、非金属加强层和护套，所述的松套管套在所述的光纤外，所述的松套管内填充满干式阻水物，所述的非金属加强层内设置有多根均匀分布的阻水纱，所述的非金属加强层与所述的护套之间嵌有撕裂绳；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米；在所述铝合金导体之间的空隙中容纳有碳纤维复合芯，所述碳纤维复合芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝，通过将成股的碳纤维丝和玻璃纤维丝绞合后，采用树脂浸渍，而后采用烘箱固化而成。