CN204348432U - 一种光纤复合架空地线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光纤复合架空地线。它包括一耐高温金属保护管，在耐高温金属保护管内设有一光纤单体和若干发热单体，光纤单体包括隔热绝缘管，在隔热绝缘管内设有若干光纤，并填充有光纤油膏，发热单体包括一高阻值钢芯，在高阻值钢芯外包覆有耐高温绝缘层，沿耐高温金属保护管周向均匀绞合有若干导电单体，导电单体包括一导线及包覆在导线外的第一金属外层，在耐高温金属保护管外设有包覆若干导电单体及耐高温金属保护管、并与若干导电单体的第一金属外层相熔合的第二金属外层。本实用新型的导电单体之间及导电单体与耐高温金属保护管之间没有空隙，在不增加线缆外径的情况下，提高了线缆的导电率和短路容量，并且具有融冰的功能。

Description

一种光纤复合架空地线

技术领域：

本实用新型涉及一种光纤复合架空地线。

背景技术：

光纤复合架空地线(简称为OPGW)是适于在电力输送或配电线路中采用的高空线缆。例如，OPGW线缆可以在电力输送或配电线路的高压塔的顶部之间延伸，并且同时执行两种截然不同的功能：接地功能(即它把高空线路连接到地，用于保护电力输送或配电线路不受雷击)和通信功能(即它支持数据的传输)。

现有OPGW线缆的构造一般包括在内管中包含光纤的光芯——其中内管通常是由不锈钢、铝或聚合物材料制成的——该内管被一层或多层金属丝包围，所述金属丝又被外部的铝层环绕。光纤执行通信功能，而金属层执行接地功能同时保护光芯不受机械应力。

但是在现有的OPGW线缆的结构中，环绕铝层的金属丝之间，及环绕铝层的金属丝与内管之间具有空隙，由于填充空隙的空气的导电率比在现有OPGW线缆中提供接地功能的金属材料的导电率低得多，因此这种空隙降低了OPGW线缆的导电率(因此也降低了其短路容量，即其接地效率)。一般来讲，OPGW线缆的导电率可以通过增大线缆的外直径来增大，使得提供接地功能的金属材料的横截面积也可以增加。但是，这种解决方案意味着成本的增加和更大的线缆尺寸。

另外，我国是架空输电线路覆冰灾害严重的国家，进入新世纪后输电线路冰灾事故的发生频率明显增加、遭受损失更趋严重。据不完全统计2003年至2010年间，全国因线路覆冰导致线路电缆光缆断裂超过1000公里，杆塔倒塌超过120余座，灾区重建时投入大量的人力、物力、财力。

2008年南方电网遭受了严重的线路覆冰灾害，导致大面积电力、通信中断。灾后南方电网、广东设计院等多家单位开始研究线路融冰技术。导线的功能就是输送电流，因此直接给导线通电升温便可达到融冰效果，但地线融冰较困难，特别是光纤复合架空地线，由于安装方式是逐塔接地，无法通电流融冰。目前国内暂无成熟的可融冰光纤复合架空地线。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种光纤复合架空地线，它结构合计合理，导电单体之间及导电单体与耐高温金属保护管之间没有空隙，在不增加线缆外径的情况下，提高了线缆的导电率和短路容量，并且具有融冰的功能，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：它包括一耐高温金属保护管，在耐高温金属保护管内设有一光纤单体和若干发热单体，光纤单体包括隔热绝缘管，在隔热绝缘管内设有若干光纤，并填充有光纤油膏，发热单体包括一高阻值钢芯，在高阻值钢芯外包覆有耐高温绝缘层，沿耐高温金属保护管周向均匀绞合有若干导电单体，导电单体包括一导线及包覆在导线外的第一金属外层，在耐高温金属保护管外设有包覆若干导电单体及耐高温金属保护管、并与若干导电单体的第一金属外层相熔合的第二金属外层。

所述耐高温金属保护管为钢管。

所述隔热绝缘管为聚乙烯管。

所述第一金属外层为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层。

所述第二金属外层为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层。

在耐高温金属保护管内设有一包覆光纤单体和若干发热单体的耐高温绕包层。

所述耐高温绕包层为聚酰亚胺层、芳纶纱层或玻璃纱层。

所述耐高温金属保护管内的若干发热单体环绕光纤单体设置。

所述耐高温绝缘层为聚醚醚酮层。

本实用新型采用上述方案，具有以下优点：

1、将第二金属外层挤压到耐高温金属保护管及沿耐高温金属保护管周向均匀绞合的若干导电单体上，在挤压处理中所达到的温度和压力导致若干导电单体的第一金属外层软化，软化的第一金属外层流动，从而有效的填充了导电单体之间及导电单体与耐高温金属保护管之间的空隙，并且使第二金属外层与若干导电单体的第一金属外层相熔合，最后形成固态的结构。相熔合的第二金属外层及若干导电单体的第一金属外层，有效的填充了导电单体之间及导电单体与耐高温金属保护管之间的空隙，并且在整体上充当接地导体(接地导体包括第二金属外层、若干导电单体和耐高温金属保护管)，因此在不增加本实用新型外径的情况下，增加了本实用新型接地导体的截面面积，大大提高了本实用新型接地导体的导电率和短路容量，提高了本实用新型的防雷性能。

其中，耐高温金属保护管可为钢管；隔热绝缘管可为聚乙烯管；耐高温绝缘层可为聚醚醚酮层；第一金属外层可为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层；第二金属外层可为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层。

2、由于第二金属外层及若干导电单体的第一金属外层相熔合后，最后形成一体的固态结构(即接地导体)，大大增强了本实用新型的机械性能，即提高了本实用新型承受机械应力的能力。

3、耐高温金属保护管内的相互绝缘的若干发热单体充当通流导体，对本实用新型进行通流升温，可融化本实用新型的表面覆冰。

4、若干发热单体之间及若干发热单体与耐高温金属保护管之间相互绝缘，通流时不需要将接地导体(接地导体包括第二金属外层、若干导电单体和耐高温金属保护管)绝缘，保持了现有光纤复合架空地线的原有功能不变。

5、在耐高温金属保护管内设有一包覆光纤单体和若干发热单体的耐高温绕包层，使光纤单体和若干发热单体的结构更加紧凑。耐高温绕包层可为聚酰亚胺层、芳纶纱层或玻璃纱层。

6、耐高温金属保护管内的若干发热单体环绕光纤单体设置，使若干发热单体可以更加均匀的加热本实用新型，使环绕覆盖于本实用新型上的覆冰都可以得到消除，融冰不留死角。

7、在隔热绝缘管内设有若干光纤，并填充有光纤油膏，光纤油膏对光纤有防止潮气入侵和机械缓冲两种保护功能。

8、本实用新型具有三个导体回路，第一个导体回路是接地导体(接地导体包括第二金属外层、若干导电单体和耐高温金属保护管)，其作用是把高空线路连接到地，用于保护电力输送或配电线路不受雷击；第二个导体回路是通流导体(通流导体包括若干发热单体)，其作用是对本实用新型进行通流升温，融化本实用新型的表面覆冰，并且是仅当需要融冰的时候接通；第三个导体回路是光纤，其作用是数据的传输。

附图说明：

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为本实用新型中导电单体的剖视结构示意图。

图中，1、耐高温金属保护管，2、隔热绝缘管，3、光纤，4、光纤油膏，5、高阻值钢芯，6、耐高温绝缘层，7、导线，8、第一金属外层，9、第二金属外层，10、耐高温绕包层。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1～图2所示，本实用新型包括一耐高温金属保护管1，在耐高温金属保护管1内设有一光纤单体和六个发热单体。耐高温金属保护管1内的六个发热单体环绕光纤单体设置。光纤单体包括隔热绝缘管2，在隔热绝缘管2内设有五根光纤3，并填充有光纤油膏4。光纤油膏4对光纤3有防止潮气入侵和机械缓冲两种保护功能。发热单体包括一高阻值钢芯5，在高阻值钢芯5外包覆有耐高温绝缘层6。沿耐高温金属保护管1周向均匀绞合有十四个导电单体，导电单体包括一导线7及包覆在导线7外的第一金属外层8。在耐高温金属保护管1外设有包覆十四个导电单体及耐高温金属保护管1、并与十四个导电单体的第一金属外层8相熔合的第二金属外层9。

其中，耐高温金属保护管1可为钢管；隔热绝缘管2可为聚乙烯管；耐高温绝缘层6可为聚醚醚酮层；第一金属外层8可为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层；第二金属外层9可为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层。

具体来讲，将第二金属外层9挤压到耐高温金属保护管1及沿耐高温金属保护管1周向均匀绞合的十四个导电单体上，在挤压处理中所达到的温度和压力导致十四个导电单体的第一金属外层8软化，软化的第一金属外层8流动，从而有效的填充了导电单体之间及导电单体与耐高温金属保护管1之间的空隙，并且使第二金属外层9与十四个导电单体的第一金属外层8相熔合，最后形成固态的结构。相熔合的第二金属外层9及十四个导电单体的第一金属外层8，有效的填充了导电单体之间及导电单体与耐高温金属保护管1之间的空隙，并且在整体上充当接地导体(接地导体包括第二金属外层9、十四个导电单体和耐高温金属保护管1)，因此在不增加本实用新型外径的情况下，增加了本实用新型接地导体的截面面积，大大提高了本实用新型接地导体的导电率和短路容量，提高了本实用新型的防雷性能。

金属的软化点，即金属可以被挤压的温度，这种温度在金属熔点50％至75％的范围内。第一金属外层8与第二金属外层9的软化点基本相同，即第一金属外层8与第二金属外层9的软化温度至少部分重叠。

由于第二金属外层9及十四个导电单体的第一金属外层8相熔合后，最后形成一体的固态结构(即接地导体)，大大增强了本实用新型的机械性能，即提高了本实用新型承受机械应力的能力。

耐高温金属保护管1内的相互绝缘的六个发热单体充当通流导体，对本实用新型进行通流升温，可融化本实用新型的表面覆冰。

六个发热单体之间及六个发热单体与耐高温金属保护管1之间相互绝缘，通流时不需要将接地导体(接地导体包括第二金属外层9、十四个导电单体和耐高温金属保护管1)绝缘，保持了现有光纤复合架空地线的原有功能不变。

在耐高温金属保护管1内设有一包覆光纤单体和六个发热单体的耐高温绕包层10，使光纤单体和了六个发热单体的结构更加紧凑。耐高温绕包层10可为聚酰亚胺层、芳纶纱层或玻璃纱层。

耐高温金属保护管1内的六个发热单体环绕光纤单体设置，使六个发热单体可以更加均匀的加热本实用新型，使环绕覆盖于本实用新型上的覆冰都可以得到消除，融冰不留死角。

本实用新型具有三个导体回路，第一个导体回路是接地导体(接地导体包括第二金属外层9、十四个导电单体和耐高温金属保护管1)，其作用是把高空线路连接到地，用于保护电力输送或配电线路不受雷击；第二个导体回路是通流导体(通流导体包括六个发热单体)，其作用是对本实用新型进行通流升温，融化本实用新型的表面覆冰，并且是仅当需要融冰的时候接通；第三个导体回路是光纤3，其作用是数据的传输。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种光纤复合架空地线，其特征在于：包括一耐高温金属保护管，在耐高温金属保护管内设有一光纤单体和若干发热单体，光纤单体包括隔热绝缘管，在隔热绝缘管内设有若干光纤，并填充有光纤油膏，发热单体包括一高阻值钢芯，在高阻值钢芯外包覆有耐高温绝缘层，沿耐高温金属保护管周向均匀绞合有若干导电单体，导电单体包括一导线及包覆在导线外的第一金属外层，在耐高温金属保护管外设有包覆若干导电单体及耐高温金属保护管、并与若干导电单体的第一金属外层相熔合的第二金属外层。

2.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述耐高温金属保护管为钢管。

3.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述隔热绝缘管为聚乙烯管。

4.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述第一金属外层为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层。

5.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述第二金属外层为铝层、铝合金层、铜层或铜合金层。

6.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：在耐高温金属保护管内设有一包覆光纤单体和若干发热单体的耐高温绕包层。

7.根据权利要求6所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述耐高温绕包层为聚酰亚胺层、芳纶纱层或玻璃纱层。

8.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述耐高温金属保护管内的若干发热单体环绕光纤单体设置。

9.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线，其特征在于：所述耐高温绝缘层为聚醚醚酮层。