CN210778004U - 一种防冰架空电缆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防冰架空电缆装置，包括导体，所述导体内设置有承载导线；挤包在导体外的屏蔽层；挤包在导体外的绝缘层；绕包在绝缘层外的高温缓冲带；铠装在高温缓冲带外的加热层，所述加热层包括加热导线、测温导线和铠装导线；挤包在加热导线外的外护套；所述承载导线和铠装导线构成双层承载结构；与测温导线连接的地面控制装置。本实用新型提供一种防冰架空电缆装置，具有不易跳线、耐低温、防冰冻的特点，且安全性和可靠性高。

Description

一种防冰架空电缆装置

技术领域

本实用新型涉及电缆领域，尤其是涉及一种防冰架空电缆装置。

背景技术

我国幅员辽阔，每年从冬季到初春，南北冷暖气流交汇，常形成华南静止锋及延伸的昆明准静止锋，在准静止锋面覆盖下，雾汽凝滞，阴雨连绵，遇到相应的环境条件极易形成导线覆冰事故。又由于设计不合理或运行管理不当经常造成覆冰线路断线、倒杆及停电的事故发生。当送电线路发生覆冰断电的情况时，往往天气比较恶劣，冰雪封山，交通受阻，通信中断，抢修工作十分难展开，因而造成送电系统的长期停电，给工农业造成严重损失，给人民的生活带来不便，经济损失往往非常惨重。目前长距离的架空电缆大部分采用的是铜导体结构或者钢芯铝绞线导体结构，导体外挤包导体屏蔽和硅烷交联聚乙烯绝缘料，其中导体采用铜导体的架空线不能大跨度的输送电，同时也不能消除因环境气候造成的覆冰影响，另外，当代替采用钢芯铝绞线时，由于增加了承重可以大跨度的输送电，但是同样不能消除因环境气候影响造成的覆冰影响。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种耐低温防冰冻电缆”，其公告号CN208861686 U，包括多根电芯、分别裹设在每根电芯外表面的电芯绝缘保护层、紧贴包裹在电芯绝缘保护层外周的金属屏蔽层、紧贴包裹在金属屏蔽层外周的绝缘隔温层、缠绕裹覆在绝缘隔温层外周的电热导丝层、裹设在电热导丝层外周的疏水层。该实用新型通过在电缆外表面设置电热导丝层防止结冰，保证了电缆能在低温严寒环境下使用，但是仅使用电热导丝层并不安全，且电热导丝层的强度也不能保证，该电缆的安全性、可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术的长距离的架空电缆容易出现跳线、不能消除因环境气候造成的覆冰影响，且现有的防冰冻电缆安全性和可靠性低的问题，提供一种防冰架空电缆装置，具有不易跳线、耐低温、防冰冻的特点，且安全性和可靠性高。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种防冰架空电缆装置，包括导体，所述导体内设置有承载导线；挤包在导体外的屏蔽层；挤包在导体外的绝缘层；绕包在绝缘层外的高温缓冲带；铠装在高温缓冲带外的加热层，所述加热层包括加热导线、测温导线和铠装导线；挤包在加热导线外的外护套；所述承载导线和铠装导线构成双层承载结构；与测温导线连接的地面控制装置。

导体用于导电，屏蔽层和绝缘层挤包在导体外，屏蔽层的可以均化导体表面的电磁，而绝缘层用于绝缘；在绝缘层外绕包高温缓冲带，高温缓冲带可以缓解和阻隔温度向绝缘层传导，防止电缆在加热化冰过程中温度过高对导体造成损坏，使电缆不能正常工作；加热层铠装在高温缓冲带外，加热层用于给电缆加热，使覆盖在导体外的冰受热融化，测温导线的作用是实施监控电缆由于气候原因造成的电缆表面温度过低而形成的结冰现象，测温导线地面上的控制装置连接，控制装置能实时根据电缆实际温度并结合气候温度总结出电缆是否到达结冰或者即将结冰的温度，从而给加热导线发出加热指令，使加热导线不会不会一直加热，有利于节能；加热导线用于给电缆的外护套提供一定的热量，使电缆外护套在温度始终维持在结冰温度以上，若有结冰的现象此时也可以进行加热开始除冰，使电缆具有耐低温放冰冻的特点；外护套的作用是防止电缆的机械损伤和化学腐蚀，增强机械强度。双层承载结构包括设置在导体内的承载导线和设置在加热层内的铠装导线，双层承载结构为电缆提供可靠的拉力，减小由于电缆表面冰的融化造成电缆跳线对电缆的损坏，同时还能解决电缆因为自重而不能实现大跨度输电的问题，保证电缆能长距离、大跨度输电，有效防止电缆跳线，这里承载导线和铠装导线都设置为具有较强的抗拉强度的镀锌钢丝。

作为优选，所述加热层外绕包有耐热带。

耐热带的设置有利于防止加热导线加热温度过高时电缆起燃造成不便；这里耐热带设置为玻璃纤维带，玻璃纤维带具有耐火、阻燃电缆的特点，又具有较好的导热性，有利于提高电缆的安全性和可靠性。

作为优选，所述加热导线、测温导线和铠装导线的外径相等。

加热导线、测温导线和铠装导线的外径相等保证了铠装后挤包的外护套的圆整度。

作为优选，所述加热导线与测温导线接触设置。

测温导线用于实时监测电缆的温度，并且能够及时的反馈给地面控制装置，地面控制装置用于给加热导线发出加热指令，测温导线与加热导线接触设置，使测温导线还可以实时监测加热导线的温度，提高电缆的安全性。

作为优选，所述加热导线均匀布置在加热层内。

将加热导线均匀设置便于加热导线提供给外护套的热量均匀，提高电缆的防冰性能。

作为优选，所述铠装导线和加热导线的根数比在5:1至10:1之间。

铠装导线和加热导线的根数比要根据铠装前电缆的外径大小来选择，从而保证电缆的耐低温和防冰冻性能，此外，加热导线的数量至少为5根，从而保证电缆外受热均匀。

作为优选，所述加热层内的加热导线、测温导线和铠装导线的总根数根据公式N=[(d+D)×3.14]÷d确定，其中N表示加热层内加热导线、测温导线和铠装导线的总根数、D表示铠装前电缆直径、d表示铠装材料的直径。

根据公式对加热层内测温导线、加热导线和铠装导线的总根数进行计算，其中测温导线的数量为1根，而加热导线和铠装导线根据选择的根数比进行计算，这样便于在提高加热层铠装时的效率。

作为优选，所述外护套设置为高导热性耐低温结构。

外护套的高导热性可以减少加热电缆的能量损失，将热量最大程度的传导在外护套外，从而减少经济消耗；而耐低温的性能有效防止外护套因外界温度过低造成损坏，提高电缆的安全性和可靠性。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

（1）在电缆内设置加热层，用于加热外护套，使电缆具有耐低温、防冰的特点；

（2）双层承载结构的设置为电缆提供可靠的拉力，减小由于电缆表面冰的融化造成电缆跳线对电缆的损坏，防止跳线；

（3）在加热层内设置测温导线，并使测温导线与地面控制装置连接，有利于监测电缆实时温度，并经过数据分析给加热导线发出加热指令，有利于节能；

（4）在导体内设置承载导线与在加热层设置铠装导线，为电缆提供可靠的拉力，保证电缆能长距离、大跨度输电，还能防止跳线；

（5）外护套设置为高导热性耐低温结构，减少加热电缆的能量损失和经济消耗，还提高电缆的安全性和可靠性。

附图说明

图1是一种防冰架空电缆装置的结构示意图；

图2是加热层的结构示意图；

图中：1、承载导线 2、导体 3、屏蔽层 4、绝缘层 5、高温缓冲带 6、加热层 7、测温导线 8、加热导线 9、铠装导线 10、耐热带 11、外护套 12、地面控制装置。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2所示的实施例1中，一种防冰架空电缆装置，包括导体2，所述导体2内设置有承载导线；挤包在导体2外的屏蔽层3；挤包在屏蔽层3外的绝缘层4；绕包在绝缘层4外的高温缓冲带5；铠装在高温缓冲带5外的加热层6，所述加热层6内设置有加热导线8、测温导线7和铠装导线9；挤包在加热层6外的外护套；所述承载导线1和铠装导线9构成双层承载结构；与测温导线7连接的地面控制装置12。

导体2用于输电，在导体2内设置有承载导线1，在导体2外挤包有屏蔽层3，屏蔽层3的设置可以均化导体2表面的电场，屏蔽层3设置为半导电层；在屏蔽层3外设置有用于绝缘的绝缘层4，绝缘层4的设置防止电传导到电缆外造成安全隐患，绝缘层4设置为黑色耐候绝缘料；在绝缘层4外绕包高温缓冲带5，高温缓冲带5的设置便于缓解和阻隔温度向绝缘层4传导，防止电缆在加热化冰过程中温度过高对导体2造成损坏，使电缆不能正常工作；在高温缓冲带5外铠装有加热层6，加热层6包括加热导线8、测温导线7和铠装导线9，其中测温导线7与地面控制装置12连接，便于监控电缆的实时温度，从而经过数据分析对加热导线8发出加热指令，加热导线8用于加热，使电缆外护套11在温度始终维持在结冰温度以上，若有结冰的现象此时也可以进行加热开始除冰，使电缆具有耐低温放冰冻的特点；而挤包在加热导线8外的外护套11用于防止电缆的机械损伤和化学腐蚀，增强机械强度，另外，外护套11设置为高导热性耐低温结构，外护套11的高导热性可以减少加热电缆的能量损失，将热量最大程度的传导在外护套11外，从而减少经济消耗；而耐低温的性能有效防止外护套11因外界温度过低造成损坏，提高电缆的安全性和可靠性；在电缆内还设置有双层承载结构，双层承载结构由设置在导体2内的承载导线1和设置在加热层6内的铠装导线9组合构成，承载导线1在使用时与铠装导线9形成相互作用，保护导线不受到跳线形成的拉力的影响。

此外，导体采用钢芯铝绞线，可以实现一定程度大跨度的输电；而承载导线1和铠装导线9都设置为具有较强抗拉强度的镀锌钢丝，能够提供大跨度输电所需要的拉力，有效防止跳线。

实施例2：

实施例2的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：在加热导线8外绕包有耐热带10，耐热带10的设置有利于防止加热导线8加热温度过高时电缆起燃造成不便；这里耐热带10设置为玻璃纤维带，玻璃纤维带具有耐火、阻燃电缆的特点，又具有较好的导热性，有利于提高电缆的安全性和可靠性。

实施例3：

实施例3的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：加热导线8、测温导线7和铠装导线9的外径相等，保证了铠装后挤包的外护套11的圆整度。另外，加热导线8与测温导线7设置在相邻位置。测温导线7用于实时监测电缆的温度，并且能够及时的反馈给地面控制装置12，地面控制装置12用于给加热导线8发出加热指令，另外加热导线8的正常工作温度在-20摄氏度到70摄氏度之间，测温导线7与加热导线8设置在相邻，使测温导线7还可以实时监测加热导线8的温度，提高电缆的安全性。

进一步地，加热导线8均匀布置在加热层6上。将加热导线8均匀设置便于加热导线8提供给外护套11的热量均匀，提高电缆的防冰性能。

实施例4：

实施例4的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：所述加热导线8的根数至少为5根，测温导线7 的数量至少为1根，所述铠装导线9和加热导线8的根数比在5:1至10:1之间。加热导线8的数量至少为5根可以保证电缆外受热均匀，而铠装导线9和加热导线8的根数比要根据铠装前电缆的外径大小来选择，从而保证电缆的耐低温和防冰冻性能。

此外，加热层6内导线的数量根据公式N=[(d+D)×3.14]÷d确定，其中N表示加热层6内导线的总根数、D表示铠装前电缆直径、d表示铠装材料的直径，铠装材料就是加热层中所使用的三种导线。根据公式对加热层6内测温导线7、加热导线8和铠装导线9的总根数进行计算，其中测温导线7的数量为1根，而加热导线8和铠装导线9根据选择的根数比进行计算，这样便于在提高加热层铠装三种导线时的效率。

以上实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防冰架空电缆装置，其特征是，包括，

导体（2），所述导体（2）内设置有承载导线（1）；

挤包在导体（2）外的屏蔽层（3）；

挤包在屏蔽层（3）外的绝缘层（4）；

绕包在绝缘层（4）外的高温缓冲带（5）；

铠装在高温缓冲带（5）外的加热层（6），所述加热层（6）内设置有加热导线（8）、测温导线（7）和铠装导线（9）；

挤包在加热层（6）外的外护套（11）；

所述承载导线（1）和铠装导线（9）构成双层承载结构；

与测温导线（7）连接的地面控制装置（12）。

2.根据权利要求1所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述加热层（6）外绕包有耐热带（10）。

3.根据权利要求1所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述加热导线（8）、测温导线（7）和铠装导线（9）的外径相等。

4.根据权利要求1所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述加热导线（8）与测温导线（7）接触设置。

5.根据权利要求1所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述加热导线（8）均匀布置在加热层（6）内。

6.根据权利要求1所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述铠装导线（9）和加热导线（8）的根数比在5:1至10:1之间。

7.根据权利要求1所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述加热层（6）内的加热导线（8）、测温导线（7）和铠装导线（9）总根数根据公式N=[(d+D)×3.14]÷d确定，其中N表示加热层（6）内加热导线（8）、测温导线（7）和铠装导线（9）的总根数、D表示铠装前电缆直径、d表示铠装材料的直径。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种防冰架空电缆装置，其特征是，所述外护套（11）设置为高导热性耐低温结构。

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