CN220252916U - 光纤复合架空地线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光纤复合架空地线。光纤复合架空地线包括由内至外依次设置的光纤单元、通流导体、绝缘层和保护单元，光纤单元包括用于传输信号的多根光纤，通流导体为环绕在光纤单元的外周的筒状结构。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的光纤复合架空地线的融冰安全性和可靠性较低的问题。

Description

光纤复合架空地线

技术领域

本实用新型涉及光纤复合架空地线技术领域，具体而言，涉及一种光纤复合架空地线。

背景技术

对于输电线路覆冰的情况，一般使用直流融冰的方法对架空线路的导线进行融冰，而由于OPGW（光纤复合架空地线）的光缆挂点高和缆径小会导致覆冰较为严重，一旦光纤复合架空地线覆冰过载，将引起倒塔、线路跳闸，还会导致光纤复合架空地线断裂而造成通讯中断，从而导致电网崩溃，造成灾难性后果。

通常采用对光纤复合架空地线绝缘化架设的方式来实现对地线的通流融冰，但在实际应用中仍存在许多无法避免的缺陷，如接地刀闸的通断、绝缘间隙的合理设置等。为了解决以上不足，提出一种与OPGW（光纤复合架空地线）安装方式无关，可直接对OPGW（光纤复合架空地线）进行通直流加热，以达到融冰目的的“可融冰OPGW”。

针对光纤复合架空地线的直流融冰技术，公开号为CN102915808A、CN110136881A、CN208225599U的专利申请均提出了一种层绞式可融冰光纤复合架空地线，给出了绝缘通流导体与光纤单元绞合的技术方案，内置偶数根绝缘通流导体，可以形成融冰回路，以使通流导体产生电阻热，实现对覆冰OPGW（光纤复合架空地线）在线融冰；公开号为CN202677867U、CN203311916U的专利申请给出了外缠绝缘导线的融冰地线的技术方案，通过对地线外部的绝缘导线施加直流电压，产生的电阻热传至地线表面，进而实现对普通地线融冰。

上述具有融冰功能的光纤复合架空地线结构将单根或多根通流导线与不锈钢光纤单元绞合，或者，将多根通流导线绞合至地线的最外层，以能够对光纤复合架空地线进行融冰。其中，一方面，当可融冰OPGW光缆整体外径参数受限时，多根导体的绝缘壁厚需要根据其实际情况进行调整。绝缘壁厚较薄时，无法满足长距离大电压的要求，若增加导体绝缘层厚度提升绝缘耐压水平，则光缆截面、外径、重量更大，原有线路杆塔无法承载；另一方面，通流导线的寿命主要取决于最薄弱的通流导线的绝缘层的寿命，通流导线的绝缘层在任何一点发生击穿，光纤复合架空地线就会丧失其可融冰功能，而多根通流导线在绞合的过程中，会受到拉力、弯曲等因素影响，其绝缘层较易出现损伤，从而导致通流导线的寿命较低，因此，上述光纤复合架空地线的融冰的可靠性和安全性较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光纤复合架空地线，以解决现有技术中的光纤复合架空地线的融冰安全性和可靠性较低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光纤复合架空地线，包括由内至外依次设置的光纤单元、通流导体、绝缘层和保护单元，光纤单元包括用于传输信号的多根光纤，通流导体为环绕在光纤单元的外周的筒状结构。

进一步地，通流导体由铜管制成。

进一步地，光纤单元还包括位于多根光纤外周的金属管，金属管与通流导体焊接。

进一步地，金属管为不锈钢管。

进一步地，光纤单元还包括位于金属管内的至少一根测温光纤，测温光纤被配置为与分布式光纤测温系统连接。

进一步地，保护单元包括金属保护管，金属保护管包覆于绝缘层的外周。

进一步地，金属保护管由无缝铝管制成。

进一步地，保护单元还包括至少一层铠装层，铠装层位于金属保护管的外周。

进一步地，铠装层由绞合于金属保护管外周的多根金属单丝形成。

进一步地，光纤单元还包括填充于金属管内壁与多根光纤之间的纤膏。

应用本实用新型的技术方案，一方面，两个光纤复合架空地线中的一个光纤复合架空地线采用本实施的结构，两个光纤复合架空地线中的另一个光纤复合架空地线采用多根绝缘导体绞合的方式，在两个光纤复合架空地线具有相同外径，且两个光纤复合架空地线的光纤单元的外径也相同的情况下，本实施例中的通流导体的绝缘层壁厚要远大于各绝缘导体的绝缘壁厚，这样，本实施例的光纤复合架空地线可以满足长距离融冰时较高电压的要求，从而可以提高光纤复合架空地线可靠性和安全性；另一方面，采用在光纤单元的外周设置筒状结构的通流导体来替代单根或多根绝缘导体绞合的方式，这样，单独设置一层通流导体作为直流融冰的发热导体，且绝缘层设置在筒状结构的外周，省去了多根绝缘导体进行绞合的工序，不仅可以避免在绞合生产过程中绝缘层出现损伤的风险，以提高光纤复合架空地线的融冰可靠性和安全性，还可以提高可融冰光纤复合架空地线的生产效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的光纤复合架空地线的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、光纤单元；2、通流导体；3、绝缘层；5、保护单元；6、光纤；7、铠装层；8、纤膏；9、金属管；10、金属保护管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要说明的是，公开号为CN102915808A、CN110136881A、CN208225599U的专利申请中的光纤复合架空地线的融冰结构由数根通流导线绞合而成，每根通流导线的外径较小，且电阻较大，受限于OPGW（光纤复合架空地线）光缆整体参数限制，通流导线配置较薄的绝缘层，难以满足长距离融冰时较高电压的要求，而通过增加绝缘层厚度来提升通流导线的耐压水平，会导致光缆外径和重量更大，导致原有线路杆塔难以承载。

需要说明的是，公开号为CN202677867U、CN203311916U的专利申请中的光纤复合架空地线，在绞制过程或施工时，会受到拉力、弯曲等因素影响，且通流导线暴露在最外层，通流导线，导致绝缘层易被破坏，难以实现单根导体通流传输热量。

因此，如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种光纤复合架空地线。光纤复合架空地线包括由内至外依次设置的光纤单元1、通流导体2、绝缘层3和保护单元5，光纤单元1包括用于传输信号的多根光纤6，通流导体2为环绕在光纤单元1的外周的筒状结构。

上述技术方案中，一方面，两个光纤复合架空地线中的一个光纤复合架空地线采用本实施的结构，两个光纤复合架空地线中的另一个光纤复合架空地线采用多根绝缘导体绞合的方式，在两个光纤复合架空地线具有相同外径，且两个光纤复合架空地线的光纤单元的外径也相同的情况下，本实施例中的通流导体2的绝缘层3壁厚要远大于各绝缘导体的绝缘壁厚，这样，本实施例的光纤复合架空地线可以满足长距离融冰时较高电压的要求，从而可以提高光纤复合架空地线可靠性和安全性；另一方面，采用在光纤单元1的外周设置筒状结构的通流导体2来替代单根或多根绝缘导体绞合的方式，这样，单独设置一层通流导体2作为直流融冰的发热导体，且绝缘层3设置在筒状结构的外周，省去了多根绝缘导体进行绞合的工序，不仅可以避免在绞合生产过程中绝缘层出现损伤的风险，以提高光纤复合架空地线的融冰可靠性和安全性，还可以提高可融冰光纤复合架空地线的生产效率。

优选地，本实用新型的实施例中，绝缘层3为在通流导体2外挤塑的一层聚合物绝缘层，聚合物绝缘层优选由聚四氟乙烯或聚丙烯（PP）或聚偏二氟乙烯（PVDF）或氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）等高分子材料制成。

本方案融冰导体采用同心管状的结构，该结构形式优异，具有更高的安全性及可靠性，有利于线路长期稳定运行。

需要说明的是，本实用新型的实施例中，光纤6的芯数可根据实际线路需求决定。

优选地，本实用新型的实施例中，通流导体2由铜管制成。

上述技术方案中，相比于常规使用的铝材质，铜具有更小的电阻率，因此，在光纤复合架空地线相同外径的条件下，选用铜管作为通流导体2不仅可以增加绝缘层3的厚度，提高通流导体2的绝缘耐压等级，还可以满足长距离融冰时较高电压的要求。

在一个实施例中，通流导体2也可以是铝管或铜丝绞合形成的筒状结构或铝丝绞合形成的筒状结构等。

如图1所示，本实用新型的实施例中，光纤单元1还包括位于多根光纤6外周的金属管9，金属管9与通流导体2焊接。这样，可以使通流导体2与光纤单元1连接。

优选地，本实用新型的实施例中，上述焊接为激光焊接。

优选地，本实用新型的实施例中，金属管9为不锈钢管。优选为纵向连续焊接的不锈钢管。

具体地，本实用新型的实施例中，光纤单元1还包括位于金属管9内的至少一根测温光纤6，测温光纤6被配置为与分布式光纤测温系统连接。

通过上述设置，在线路实际通流融冰时，可以使用分布式光纤测温系统对线路升温时的光纤温度进行监测。

本实用新型的实施例中，测温光纤6为优选为多模光纤，其数量可以为1~2根。

如图1所示，本实用新型的实施例中，保护单元5包括金属保护管10，金属保护管10包覆于绝缘层3的外周。这样，可保护绝缘层3在光纤复合架空地线的寿命期内不受机械外力破坏以及紫外光和雨水的腐蚀。

具体地，本实用新型的实施例中，金属保护管10由无缝铝管制成。无缝铝管主要通过采用连续挤压包覆的方式设置在绝缘层3的外周。

如图1所示，本实用新型的实施例中，保护单元5还包括至少一层铠装层7，铠装层7位于金属保护管10的外周。这样可以承受光纤复合架空地线整体的抗拉需求。

如图1所示，本实用新型的实施例中，铠装层7由绞合于金属保护管10外周的多根金属单丝形成。

优选地，本实用新型的实施例中，金属单丝可以是镀锌钢丝、镀锌铝钢线、铝包钢线、高碳钢丝、不锈钢丝及其它金属单丝中的一种。

优选地，本实用新型的实施例中，铠装层7可以是一层或多层，或者，每层铠装层7可以由不同的金属单丝进行混绞。

如图1所示，本实用新型的实施例中，光纤单元1还包括填充于金属管9内壁与多根光纤6之间的纤膏8。

需要说明的是，本技术方案主要用于覆冰区新建输电线路的架空地线或者对处于覆冰区的老旧线路进行可融冰改造的架空地线，以满足对整条线路的远距离地线的融冰需求。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：一方面，两个光纤复合架空地线中的一个光纤复合架空地线采用本实施的结构，两个光纤复合架空地线中的另一个光纤复合架空地线采用多根绝缘导体绞合的方式，在两个光纤复合架空地线具有相同外径，且两个光纤复合架空地线的光纤单元的外径也相同的情况下，本实施例中的通流导体的绝缘层壁厚要远大于各绝缘导体的绝缘壁厚，这样，本实施例的光纤复合架空地线可以满足长距离融冰时较高电压的要求，从而可以提高光纤复合架空地线可靠性和安全性；另一方面，采用在光纤单元的外周设置筒状结构的通流导体来替代单根或多根绝缘导体绞合的方式，这样，单独设置一层通流导体作为直流融冰的发热导体，且绝缘层设置在筒状结构的外周，省去了多根绝缘导体进行绞合的工序，不仅可以避免在绞合生产过程中绝缘层出现损伤的风险，以提高光纤复合架空地线的融冰可靠性和安全性，还可以提高可融冰光纤复合架空地线的生产效率。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤复合架空地线，其特征在于，包括由内至外依次设置的光纤单元（1）、通流导体（2）、绝缘层（3）和保护单元（5），所述光纤单元（1）包括用于传输信号的多根光纤（6），所述通流导体（2）为环绕在所述光纤单元（1）的外周的筒状结构。

2.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述通流导体（2）由铜管制成。

3.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述光纤单元（1）还包括位于多根所述光纤（6）外周的金属管（9），所述金属管（9）与所述通流导体（2）焊接。

4.根据权利要求3所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述金属管（9）为不锈钢管。

5.根据权利要求3所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述光纤单元（1）还包括位于所述金属管（9）内的至少一根测温光纤（6），所述测温光纤（6）被配置为与分布式光纤测温系统连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述保护单元（5）包括金属保护管（10），所述金属保护管（10）包覆于所述绝缘层（3）的外周。

7.根据权利要求6所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述金属保护管（10）由无缝铝管制成。

8.根据权利要求6所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述保护单元（5）还包括至少一层铠装层（7），所述铠装层（7）位于所述金属保护管（10）的外周。

9.根据权利要求8所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述铠装层（7）由绞合于所述金属保护管（10）外周的多根金属单丝形成。

10.根据权利要求3至5中任一项所述的光纤复合架空地线，其特征在于，所述光纤单元（1）还包括填充于所述金属管（9）内壁与多根所述光纤（6）之间的纤膏（8）。