CN104616800B - 一种加热型扩径光纤复合铝合金架空导线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热型扩径光纤复合铝合金架空导线，由发热电阻条(1)、中心管式通信用室外光缆(2)、镂空陶瓷支撑架(3)、铝合金软空管(4)和铝合金单丝(5)构成；发热电阻条(1)放置在镂空陶瓷支撑架(3)的凹槽(6)中，中心管式通信用室外光缆(2)放置在镂空陶瓷支撑架(3)的中心孔(7)内；镂空陶瓷支撑架(3)装在铝合金软空管(4)的中间；铝合金单丝(5)绞合在铝合金软空管(4)的外层。本发明是一种将光缆与导线融合在一起的新型防冰冻导线，降低了工程和人工成本，其抗拉强度高，还能将附着在电缆表面的冰雪融化，防止因冰雪堆积在电缆表面而造成架空导线拉断。

Description

一种加热型扩径光纤复合铝合金架空导线

技术领域

本发明涉及一种电力架空导线，特别是一种加热型扩径光纤复合铝合金架空导线。

背景技术

近年来由于气候变化，许多地区发生了严重的冰灾，冰附着在电缆的表面无法除去，导致电缆表面的冰层越积越厚，最终拉断了架空导线，无法供电，给工业、农业和家庭造成极大影响。经分析主要原因有以下几点：1、架空导线本身发热小，无法融化附着在表面的冰层；2、架空导线采用纯铝单线结构，经过绞合后单丝表面发生了变形，绞合后任一根单线的抗拉强度仅为120～150MPa，抗拉强度低；3、硬铝单线的导电率仅为61％IACS，使架空导线的电能传输下降；4、导线表面的电场强度大，会有电晕放电和无线电的干扰；5、在腐蚀严重的沿海地区，纯铝电化学腐蚀严重，缩短了使用寿命；6、纯铝在长期的工作状态下运行(10～30年)，随着时间的增加蠕变性能会逐年的变大。这些原因都是导致架空导线拉断的主要原因。而且随着信息化高速发展，光缆通信是以光纤作为传播媒体的一种通信方式，光纤通信具有高速度，大容量，高保密的要求，可是在高海拔地区和常年冰雪覆盖的地区，架设完输电导线后还要架设光缆，使整个工程成本增加，架设在空中易被冰雪压断，又不便于系统的正常维护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗拉强度高、防冰冻、可增加传输容量、能通过自身发热将电缆表面的冰雪融化的加热型扩径光纤复合铝合金架空导线，从而克服上述现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种加热型扩径光纤复合铝合金架空导线。该导线由内而外由发热电阻条、中心管式通信用室外光缆、镂空陶瓷支撑架、铝合金软空管和铝合金单丝构成；发热电阻条放置在镂空陶瓷支撑架的凹槽中，中心管式通信用室外光缆放置在镂空陶瓷支撑架的中心孔内；镂空陶瓷支撑架装在铝合金软空管的中间，镂空陶瓷支撑架将发热电阻条与铝合金软空管隔离开；铝合金软空管的外形为规则皱纹式外形；铝合金单丝绞合在铝合金软空管的外层。

上述的加热型扩径光纤复合铝合金架空导线中，所述的中心管式通信用室外光缆由内至外由光纤、填充油膏、松套管、钢塑复合带、外护套和光缆外护套构成。

前述的加热型扩径光纤复合铝合金架空导线中，所述铝合金单丝导体的截面形状可以为梯形或者圆形。

有益效果：与现有技术相比，本发明是一种防冰冻光纤复合导线，在冰冻时，通过给导线内的发热电阻条加热，可使内部产生80～100℃的热量，结合导线自身工作发热所产生的热量，能将附着在电缆表面的冰雪融化，防止因冰雪堆积在电缆表面而造成电缆断裂。本发明的单丝导体采用中强度铝合金单丝，其单线的导电率≥63％IACS，抗拉强度大大增加，本发明的铝合金单丝经紧压绞合后任一根单线的抗拉强度可达到≥240MPa，是同等截面钢芯铝绞线的额定拉断力的1.5倍，相比于现有的铝单丝导体(绞合后任一根单线的抗拉强度仅为140～160MPa)，抗拉强度提高2倍，增加了导线的整体抗拉能力，在铝合金材料中配入一定的铁元素而加工成导体热处理之后，使铁产生高强度的抗蠕变性能，即使在长时间过载和过热时，也能保证结构的稳定性，使得蠕变性能变小，避免架空导线被拉断。铝合金材料本身在熔炼过程中加热了铁、铜、镁、稀土等化学元素，提升了铝合金的耐腐蚀性。现有技术中，为满足用电量的增加，通常采用增大导体截面或增大导体直径的办法，这两种方法都会增加导体重量，降低导体抗拉强度，而本发明的铝合金软空管采用则皱纹式外形，将铝合金单丝导体绞合在铝合金软空管外层可起到扩径的目的，即在不增加导线截面的前提下增大导体的直径来解决用电量这个问题，增加了输电容量，是同等截面钢芯铝绞线的1.5倍，从而减低电阻损耗1.2倍，这种扩径的设计还可以减小导线表面的电场强度，从而可避免电晕放电，减小对无线电的干扰。本发明直径在45mm的扩径导线可以用于海拔2000m及以上，±800kV及以下特高压直流线路工程中，大直径的可用于更高海拔和常年冰雪覆盖的地区，并具有高强度、耐腐蚀、使用寿命长的特点，能改善“T”形接头的连接质量。本发明外层的单线采用铝合金单线增加了导体的整体抗拉强度，解决了导线蠕变问题。本发明的铝合金单丝导体截面形状可以设计为梯形，梯形单线的好处在于绞合后减小了单线之间的导体缝隙，增加了导线的紧密度和平整度。本发明首次将光缆与导线融合在一起，减少了工程成本，降低了人工成本，增强了光缆的拉断力，避免因冰雪的覆盖增厚将光缆拉断。本发明这种将架空导线与光缆相互融合的优势在于随着城镇化建设的需要，智能建筑将越来越普遍，因此也对传统的电力系统和光缆提出了新的要求，可实现电信网、广播网、互联网等三网融合，提高网络的综合运营效率，在节能环保方面有着明显的优势。在新建线路时并不增加建设费用，除能满足光学性能外，还能完全满足架空地线的机械、电气性能要求，因此可应用于所有具有架空接地线的输配电线路。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的中心管式通信用室外光缆的结构示意图；

图3是本发明的镂空陶瓷支撑架的结构示意图；

图4是本发明的另一种实施例的结构示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，由内而外由发热电阻条1、中心管式通信用室外光缆2、镂空陶瓷支撑架3、铝合金软空管4和铝合金单丝5构成；铝合金单丝导体5的截面形状为梯形。如图2所示，中心管式通信用室外光缆2由内至外由光纤8、填充油膏9、松套管10、钢塑复合带11、外护套12和光缆外护套13构成。发热电阻条1放置在镂空陶瓷支撑架3的凹槽6中，镂空陶瓷支撑架3的结构如图3所示，中心管式通信用室外光缆2放置在镂空陶瓷支撑架3的中心孔7内；镂空陶瓷支撑架3装在铝合金软空管4的中间，通过镂空陶瓷支撑架3将发热电阻条1与铝合金软空管4隔离开，防止在弯曲时发热电阻条1与铝合金软空管4相连；铝合金软空管4的外形为规则皱纹式外形；若干根的铝合金单丝5相互绞合在铝合金软空管4的外层。使用时，每段2500米处放一台温度控制仪，当温度低于零下0℃时，温度控制仪启动，将发热电阻条1加热，使导线内部的温度达到80～100℃，加上导线表面产生的温度，总的温度可以到达100～150℃，足够将覆盖在导线表面的冰融化，在这种温度下，对光缆和铝合金的材料的材质和形状不会发生任何变化。

实施例2：如图4所示，由内而外由发热电阻条1、中心管式通信用室外光缆2、镂空陶瓷支撑架3、铝合金软空管4和铝合金单丝5构成；铝合金单丝导体5的截面形状为圆形。如图2所示，中心管式通信用室外光缆2由内至外由光纤8、填充油膏9、松套管10、钢塑复合带11、外护套12和光缆外护套13构成。发热电阻条1放置在镂空陶瓷支撑架3的凹槽6中，镂空陶瓷支撑架3的结构如图3所示，中心管式通信用室外光缆2放置在镂空陶瓷支撑架3的中心孔7内；镂空陶瓷支撑架3装在铝合金软空管4的中间，通过镂空陶瓷支撑架3将发热电阻条1与铝合金软空管4隔离开，防止在弯曲时发热电阻条1与铝合金软空管4相连；铝合金软空管4的外形为规则皱纹式外形；若干根的铝合金单丝5相互绞合在铝合金软空管4的外层。使用时，每段2500米处放一台温度控制仪，当温度低于零下0℃时，温度控制仪启动，将发热电阻条1加热，使导线内部的温度达到80～100℃，加上导线表面产生的温度，总的温度可以到达100～150℃，足够将覆盖在导线表面的冰融化，在这种温度下，对光缆和铝合金的材料的材质和形状不会发生任何变化。

本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种加热型扩径光纤复合铝合金架空导线，其特征在于：由发热电阻条(1)、中心管式通信用室外光缆(2)、镂空陶瓷支撑架(3)、铝合金软空管(4)和铝合金单丝(5)构成；发热电阻条(1)放置在镂空陶瓷支撑架(3)的凹槽(6)中，中心管式通信用室外光缆(2)放置在镂空陶瓷支撑架(3)的中心孔(7)内；镂空陶瓷支撑架(3)装在铝合金软空管(4)的中间，镂空陶瓷支撑架(3)将发热电阻条(1)与铝合金软空管(4)隔离开；铝合金软空管(4)的外形为规则皱纹式外形；铝合金单丝(5)绞合在铝合金软空管(4)的外层。

2.根据权利要求1所述的加热型扩径光纤复合铝合金架空导线，其特征在于：所述的中心管式通信用室外光缆(2)由内至外由光纤(8)、填充油膏(9)、松套管(10)、钢塑复合带(11)、外护套(12)和光缆外护套(13)构成。

3.根据权利要求1所述的加热型扩径光纤复合铝合金架空导线，其特征在于：所述铝合金单丝导体(5)的截面形状为梯形或圆形。