一种输电线路用防冰雪OPGW架空地线的制作方法

本实用新型涉及一种输电线路用防冰雪OPGW架空地线。

背景技术：

OPGW即光纤架空地线复合缆是一种集通信线和架空地线功能于一体的电力特种光缆，它利用电力系统所特有的一次电力线路资源构成通信网络。常规的OPGW与常用的钢绞线结构相近，具有结构好强度高的特点，其外股线传递雷电流，内部设置有光纤信号传输线，且目前在电网新建线路中正大量采用。

由于输电线路运行在野外，遭受自然天气的影响较大，其中导地线覆冰和积雪对线路的导线和地线造成的破坏也最严重，因为覆冰和积雪增加导地线和铁塔的重量，当所的力超过其承载力时，就会发生破坏。根据2008~2015年的输电线路覆冰断线数据分析，地线断线的事故率最高且在覆冰和积雪作用下，地线也是最先断开的，那么在线路设计和建设时应尽量采用能够融冰雪的地线。与此同时，对于110kV以上线路，需要全线架设地线以增强线路运行的稳定性，地线多与铁塔连接直接接地，接地地线会从带电导线上感应电流。对于目前的防冰雪电缆都只是强调在电缆表面涂一层憎水性材料，这是远远不够的。对于常规的光纤复合地线在运行中温升无法检测，容易发生因电力导线负载增加使得地线感应电流发热增加，引起升温导致整个电缆损坏的现象。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种输电线路用防冰雪OPGW架空地线，可以利用地线感应电流以去除地线上堆积的覆冰和积雪，能够避免因为地线温度升高而对光纤造成损坏，并且能够对地线的发热温度进行测量。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种输电线路用防冰雪OPGW架空地线，包括内芯和绞合在内芯外的多根导热钢线；

导热钢线包括钢线、设置在钢线内的电热丝、包覆在钢线外的铝包层、设置在铝包层外的疏水层。

所述内芯包括光纤组线，所述光纤组线包括光纤单元、包覆在光纤单元外的隔热绝缘层、设置在隔热绝缘层外的测温层、包覆在测温层外的保护层。

所述内芯包括多根光纤组线和多根铝包钢线，多根光纤组线和多根铝包钢线相互绞合。

在铝包钢线外设有铝膜层。

所述测温层包括缠绕在隔热绝缘层外的多根温度信号传输光纤，在温度信号传输光纤上安装有多个测温光栅，在测温层内设有填料。

所述测温光栅为Bragg光栅，每根温度信号传输光纤以相距300米到500米布置一个测温光栅。

所述填料为浸油麻绳。

在光纤单元内填充有防水油膏。

所述保护层为包覆在测温层外的不锈钢管。

本实用新型的有益效果为：通过导热钢线可以利用地线感应电流而发热去融化附着在地线上的覆冰和积雪，通过光纤组线中的隔热绝缘层能够避免因为地线温度升高而对光纤造成损坏，通过温度信号传输光纤和测温光栅能够对地线的发热温度进行测量，并将测量到的信息传递到控制中心。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的下述实施例1结构图，

图2为本实用新型的下述实施例2结构图，

图3为本实用新型的导热钢线的剖面结构示意图，

图4为本实用新型的光纤组线的剖面结构示意图，

图5为本实用新型的温度信号传输光纤和测温光栅主视结构示意图，

图6为本实用新型的铝包钢线剖面结构示意图。

图中：导热钢线1、疏水层11、铝包层12、钢线13、电热丝14、光纤组线2、保护层21、测温层22、温度信号传输光纤221、测温光栅222、隔热绝缘层23、光纤单元24、防水油膏25、铝包钢线3、铝膜层31。

具体实施方式

实施例1：

如图1、3、4、5所示，一种输电线路用防冰雪OPGW架空地线，包括内芯和绞合在内芯外的多根导热钢线131；

导热钢线131包括钢线13、设置在钢线13内的电热丝14、包覆在钢线13外的铝包层12、设置在铝包层12外的疏水层11。

所述内芯包括光纤组线2，所述光纤组线2包括光纤单元24、包覆在光纤单元24外的隔热绝缘层23、设置在隔热绝缘层23外的测温层22、包覆在测温层22外的保护层21。

工作原理为：疏水层11可以防止水珠和雪过多积累在地线上，当外界气温较低时，雨和雪在地线上形成覆冰，由于地线中流过感应电流，使得钢线13内的电热丝14发热，进而可以让积累在地线上的少量覆冰和积雪融化后脱落。

光纤单元24通过隔热绝缘层23与外界隔绝，防止导热钢线131产生的热量传递到光纤单元24，引起光纤单元24的破坏和信号传输不稳定，测温层22位于保护层21与隔热绝缘层23之间，用来测量导热钢线131传递到保护层21上的温度。

如图1所示，在制造时，参照GB/T7424.4-2003光纤复合架空地线标准，导热钢线131优选6股，光纤组线2优选1股，使该OPGW架空地线适用于110kV电压等级，其中疏水层11可以采用SiO2/PVDF复合超疏水材料。

实施例2：

如图2所示，所述内芯包括多根光纤组线2和多根铝包钢线3，多根光纤组线2和多根铝包钢线3相互绞合。

导热钢线131优选12股，光纤组线2优选2股，铝包钢线3优选5股，该OPGW架空地线适用于220kV及以上电压等级，随着线路电压等级的提高，地线需要耐受的雷电电流和张力增加，在对进行选择时，需要考虑地线的短路热稳定允许电流和机械强度的影响，在220kV以上线路的OPGW地线的结构为1×6×12，外层采用12股，增大地线的截面积，有效的对雷电流和感应电流进行泄流，避免产生较大温升影响铝包钢线3的机械强度，内层铝包钢线3主要起承受地线张力的作用。

在实施例1和实施例2的基础上，可以做出如下改进：

在铝包钢线3外设有铝膜层31，由于铝的导电性高于钢的导线，且抗腐性能较好，由于集肤效应，电流在铝包钢线3的表面传播，采用铝膜层31可以增强铝包钢线3的导电性和防腐蚀性，又可以充分利用钢线的高机械强来承受地线张力。

所述测温层22包括纤缠绕在隔热绝缘层23外的多根温度信号传输光纤221，在温度信号传输光纤221上安装有多个测温光栅222，在测温层22内设有填料。

所述测温光栅222为Bragg光栅，每根温度信号传输光纤221以相距300米到500米布置一个测温光栅222。由于传输光纤221的材料为石英，由芯层和包层组成，测温光栅222是通过对传输光纤221芯层掺加杂质，使得传输光纤221芯层沿光纤轴线均匀分布的折射率产生大小起伏的变化，当光从芯层传播时，测温光栅222对入射光进行选择性反射，反射一个窄带波长的布拉格波。当地线温度变化时，温度通过保护层21传递到测温层22的测温光栅222，由于热胀冷缩，光栅222条纹周期也会跟随温度的变化，光栅222布拉格波长也会跟着变化，这样通过检测光纤221反射光的波长变化就可以知道光纤221处的温度变化。

所述填料为浸油麻绳（浸油麻绳图中未画出）。在保护层21受到破坏时，浸油麻绳有弹性和一定的韧性，能够保护测温光栅222免受破坏，同时浸油麻绳能够吸收从保护层21传递过来的热量，对热量进行缓冲，进而进一步保护内部传递信息的光纤。

在光纤单元24内填充有防水油膏25。防水油膏25可以阻挡潮气从地线断开接头处渗透。

所述保护层21为包覆在测温层22外的不锈钢管。不锈钢管强度较高，能够防止温度信号传输光纤221受外力破坏。