CN203536050U - 一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆 - Google Patents
一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203536050U CN203536050U CN201320593111.9U CN201320593111U CN203536050U CN 203536050 U CN203536050 U CN 203536050U CN 201320593111 U CN201320593111 U CN 201320593111U CN 203536050 U CN203536050 U CN 203536050U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon fiber
- cable
- grating
- temperature
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 35
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 6
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 101150012579 ADSL gene Proteins 0.000 description 2
- 102100020775 Adenylosuccinate lyase Human genes 0.000 description 2
- 108700040193 Adenylosuccinate lyases Proteins 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N pyraflufen-ethyl Chemical compound C1=C(Cl)C(OCC(=O)OCC)=CC(C=2C(=C(OC(F)F)N(C)N=2)Cl)=C1F APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000382 optic material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆,包括碳纤维复合芯、绝缘层和金属护套;所述金属护套位于碳纤维复合芯外,在所述碳纤维复合芯和金属护套之间填充所述氧化镁绝缘层;还包括有一根光单元,所述的光单元包括多根光纤,至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤。本实用新型的有益效果是:采用氧化镁矿物作绝缘材质,其绝缘、防火性高;在最外边的外护套,即塑料外护层,有良好的防腐特性;采用无缝铜管作金属护套,有良好的弯曲性;具有传统碳纤维复合芯的全部优点且强度更大,此外,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。
Description
技术领域
本实用新型涉及电线电缆领域,尤其涉及一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆。
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。但是现有的电缆,比如常用的有机电缆(塑料电缆),其绝缘性能存在缺陷,比如塑料绝缘层容易老化、不耐高温等缺陷;常用的钢芯铝绞线,其电气性能、导线性能不好。
此外,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,从而导致输电费用高,且运行温度较低,不能适应在高温条件下的运行,因此电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”,各国均在研究新型架空输电路用导线,以取代传统的钢芯铝绞线。
碳纤维复合芯导线与传统的钢芯铝绞导线相比较具有以下优点:
(1)重量轻:碳纤维复合芯的密度是钢的密度为的1/4。因此,架空电缆的杆塔跨距可增长,减少塔杆数约为16%左右,同时减少占地面积。
(2)强度高,破断力大。碳纤维复合芯电缆的拉伸强度约为2399MPa ,是普通钢丝的1.97倍,是高强度钢的1.17倍。
(3)导电率高,载流量大。相同直径碳纤维复合芯电缆中的铝线截面积是常规钢芯铝绞电缆的1.29倍,载流量提高29%左右。
(4)线路损耗小。碳纤维复合材料是一种非磁性材料,当导线通过交流电时不会产生磁滞损耗和涡流损耗,呈现出更小的交流电阻。
(5)耐腐蚀,使用寿命长。碳纤维复合芯棒避免了钢芯在通电时铝线与镀锌钢丝之间的电化学腐蚀,使铝导线长期使用而耐老化。
(6)线膨胀系数小,弛度小。
但是,现有的碳纤维复合芯强度还不够,制成的导线跨度还不能很大。
最后,现有的导线不能实现通信功能,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。在运行中温升情况无法监测,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
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中电缆的上述缺陷,提供一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆,其特征在于,包括碳纤维复合芯、绝缘层和金属护套;所述碳纤维复合芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝,以碳纤维丝为中心层,多根玻璃纤维丝绞合在所述碳纤维丝外;所述金属护套位于碳纤维复合芯外,在所述碳纤维复合芯和金属护套之间填充氧化镁绝缘层;还包括有一根光单元,所述光单元容纳在所述绝缘层中;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。
进一步地,所述金属护套是无缝铜管。
进一步地,在所述金属护套外设置外护套,所述外护套是塑料保护层。
本实用新型的有益效果是:由高导电率的纯铜作导体,使得本实用新型的电缆导电率高;采用不燃烧、耐高温(2800℃)的氧化镁作绝缘材质,其绝缘、防火性能要高于普通的橡胶或塑料绝缘层;在最外边外护套,即塑料外护层,有良好的防腐特性;采用无缝铜管作金属护套,有良好的弯曲性;具有传统碳纤维复合芯的全部优点,但强度更大,做成导线后可用于大跨越、重灾区等条件比较恶劣的地区,具有广阔的应用前景;此外,不光能够导电,还能实现光纤通信。
实际生产中如使用本实用新型的电缆,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。在将本实用新型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。
本实用新型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为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型不锈钢光单元的结构示意图。
图3为本实用新型的碳纤维复合芯的结构示意图。
具体实施方式
如图1、3所示,一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆,包括两根碳纤维复合芯1、绝缘层2和金属护套3;所述碳纤维复合芯1包括碳纤维丝6和玻璃纤维丝7,以碳纤维丝6为中心层,多根玻璃纤维丝7绞合在所述碳纤维丝外,在本实施例中,所述碳纤维丝为一根,所述玻璃纤维丝为六根。所述金属护套3位于碳纤维复合芯1外,在所述碳纤维复合芯1和金属护套3之间填充所述氧化镁绝缘层2;还包括有不锈钢光单元5,所述不锈钢光单元5容纳在所述绝缘层2中;所述金属护套3是无缝铜管。在所述金属护套3外设置外护套4,所述外护套4是塑料保护层。
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。
本实用新型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。本实用新型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。
根据本实用新型的一个具体实施例,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实用新型的电缆,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。在将本实用新型的电缆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. 一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆,其特征在于,包括碳纤维复合芯、绝缘层和金属护套;所述碳纤维复合芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝,以碳纤维丝为中心层,多根玻璃纤维丝绞合在所述碳纤维丝外;所述金属护套位于碳纤维复合芯外,在所述碳纤维复合芯和金属护套之间填充氧化镁绝缘层;还包括有一根光单元,所述光单元容纳在所述绝缘层中;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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201320593111.9U CN203536050U (zh) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201320593111.9U CN203536050U (zh) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN203536050U true CN203536050U (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=50422232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201320593111.9U Expired - Fee Related CN203536050U (zh) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN203536050U (zh) |
-
2013
- 2013-09-25 CN CN201320593111.9U patent/CN203536050U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202512945U (zh) | 一种具有测温光栅的碳纤维光电复合电缆 | |
CN203536045U (zh) | 一种自测温光纤复合耐火电缆 | |
CN201465655U (zh) | 电力光纤复合导线 | |
CN202601293U (zh) | 一种可在线监测局部放电的碳纤维光电复合电缆 | |
CN104183328A (zh) | 一种碳纤维芯光电复合自测温电缆 | |
CN201984890U (zh) | 一种中压复合电缆 | |
CN203536050U (zh) | 一种自测温矿物绝缘碳纤维导线电缆 | |
CN203536068U (zh) | 铝合金自测温光电复合电缆 | |
CN203536047U (zh) | 一种自测温柔性绝缘耐火光纤复合电缆 | |
CN104752004A (zh) | 一种碳纤维增强型铝合金导体自测温复合电缆 | |
CN104183326A (zh) | 一种柔性绝缘自测温电缆 | |
CN104752002A (zh) | 碳纤维铝合金自测温光电复合电缆 | |
CN204423930U (zh) | 复合芯节能型低风压导线 | |
CN104425083A (zh) | 碳纤维增强型铝合金高压复合测温电缆 | |
CN104464938A (zh) | 一种自测温柔性绝缘碳纤维导线电缆 | |
CN203536028U (zh) | 自测温铝合金导体复合电缆 | |
CN203536066U (zh) | 一种矿物绝缘防火碳纤维自测温电缆 | |
CN203536082U (zh) | 自测温铜导线光电复合电缆 | |
CN103928170A (zh) | 一种新型输电线路应力变化智能监测系统 | |
CN205028719U (zh) | 一种智能测温矿用电缆 | |
CN203536049U (zh) | 一种矿物绝缘防火碳纤维导线电缆 | |
CN203536048U (zh) | 一种自测温矿物绝缘防火光纤复合电缆 | |
CN101923921A (zh) | 电力光纤复合导线 | |
CN203536046U (zh) | 一种自测温光纤复合防火绝缘电缆 | |
CN104751972A (zh) | 碳纤维增强型抗蠕变铝合金导体光电复合电缆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140409 Termination date: 20140925 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |