光纤复合架空绝缘电缆及输电系统的制作方法

文档序号:14923481发布日期:2018-07-13 07:40阅读:110来源:国知局

本发明涉及电线电缆技术领域,具体而言,涉及光纤复合架空绝缘电缆及输电系统。



背景技术:

我国电力系统通信目前在干线上主要通过架设光纤复合架空地线及全介质自承式光缆实现光纤通信,在线路本身无地线,无法架设光纤复合架空地线;地面安全距离不足、无法解决交叉跨越、杆塔强度裕度不足,限制了全介质自承式光缆架设线路中能过架设光纤复合架空相线实现光纤通信,对于无地线或单地线特别是城市、农村配电网用绝缘导线架空线路难以架设光纤复合架空地线及全介质自承式实现光纤通信的,目前主要是靠载波或架设普通室外光缆实现通信。采用光电复合缆可以大幅度的降低投资,节约成本,可以提高网络的综合运营效率。

传统的输电线路检查主要依靠运维人员周期性巡视,虽能发现一些设备隐患,但由于实时性差、监测范围有限,缺乏对特殊环境和气候下的监测,在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化,极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。

因此,提供一种能够实时监测线路安全的光纤复合架空绝缘电缆及输电系统成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。



技术实现要素:

本发明的第一目的在于提供一种光纤复合架空绝缘电缆,以缓解现有技术中需要人工监测的技术问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种光纤复合架空绝缘电缆,包括光纤单元管、硬铝线芯、导电线层、导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层;

所述导体屏蔽层、所述绝缘层和所述绝缘屏蔽层从内到外依次包覆在所述导电线层外表面;

所述光纤单元管和所述硬铝线芯位于绞合的所述导电线层内。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述光纤单元管包括不锈钢管、油膏填充物和多根光纤;

所述光纤和所述油膏填充物设置在所述不锈钢管内。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述油膏填充物包括纤膏。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述导电线层包括第一绞合导电线层和第二绞合导电线层;

所述第一绞合导电线层位于所述第二绞合导电线层内部。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述硬铝线芯位于所述第一绞合导电线层内部。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述光纤单元管位于所述第一绞合导电线层上。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述导体屏蔽层包括半导电导体屏蔽层;

所述绝缘层包括交联聚乙烯层;

所述绝缘屏蔽层包括半导电交联绝缘屏蔽层。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述导电线层包括硬铝线层。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述导电线层包括铝合金线层。

本发明的第二目的在于提供一种输电系统,以缓解现有技术中需要人工监测的技术问题。

第二方面,本发明提供了一种输电系统,包括监测设备和所述光纤复合架空绝缘电缆;

所述监测设备与所述光纤复合架空绝缘电缆连接。

有益效果:

本发明实施例提供了一种光纤复合架空绝缘电缆,包括光纤单元管、硬铝线芯、导电线层、导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层;导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层从内到外依次包覆在导电线层外表面;光纤单元管和硬铝线芯位于绞合的导电线层内。通过这样的设置使光纤复合架空绝缘电缆融合了光纤通信与电力传输的双重功能,相比单一功能传输线缆而言,它具有高可靠性数据传输、连接方便等特点,光缆和电力线于一体,避免二次布线,降低工程费用,适用于多种业务类型,并通过导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层减少导线腐蚀,相应提高线路使用寿命和配电可靠性;并且由光纤复合架空绝缘电缆组成的输电系统可实时监测输电线网各处的温度、应力及载荷量信息,无需人工检查,通过输电系统的光纤复合架空绝缘电缆传输的线网数据及布里渊光时域分析仪分析即可得到实时信息。

本发明提供了一种输电系统,包括监测设备和光纤复合架空绝缘电缆,监测设备与光纤复合架空绝缘电缆连接,输电系统与现有技术相比具有上述的优势,此处不再赘述。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光纤复合架空绝缘电缆的整体截面图;

图2为本发明实施例提供的光纤复合架空绝缘电缆中光纤单元管的截面图。

图标:100-光纤单元管;110-不锈钢管;120-油膏填充物;130-光纤;200-硬铝线芯;300-导电线层;310-第一绞合导电线层;320-第二绞合导电线层;400-导体屏蔽层;500-绝缘层;600-绝缘屏蔽层;

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参考图1-图2所示:

本发明实施例提供了一种光纤复合架空绝缘电缆,包括光纤单元管100、硬铝线芯200、导电线层300、导体屏蔽层400、绝缘层500和绝缘屏蔽层600;导体屏蔽层400、绝缘层500和绝缘屏蔽层600从内到外依次包覆在导电线层300外表面;光纤单元管100和硬铝线芯200位于绞合的导电线层300内。

本发明实施例提供了一种光纤复合架空绝缘电缆,包括光纤单元管100、硬铝线芯200、导电线层300、导体屏蔽层400、绝缘层500和绝缘屏蔽层600;导体屏蔽层400、绝缘层500和绝缘屏蔽层600从内到外依次包覆在导电线层300外表面;光纤单元管100和硬铝线芯200位于绞合的导电线层300内。通过这样的设置使光纤复合架空绝缘电缆融合了光纤130通信与电力传输的双重功能,相比单一功能传输线缆而言,它具有高可靠性数据传输、连接方便等特点,光缆和电力线于一体,避免二次布线,降低工程费用,适用于多种业务类型,并通过导体屏蔽层400、绝缘层500和绝缘屏蔽层600减少导线腐蚀,相应提高线路使用寿命和配电可靠性;并且由光纤复合架空绝缘电缆组成的输电系统可实时监测输电线网各处的温度、应力及载荷量信息,无需人工检查,通过输电系统的光纤复合架空绝缘电缆传输的线网数据及布里渊光时域分析仪分析即可得到实时信息。

其中,硬铝线芯200可以采用一根、两根、三根或多根。

绝缘层500可以采用交联聚乙烯层、pvc、pe、xlpe、pp、xlpvc、柔软交联pvc、无铅pvc、电缆纸、pet薄膜、pet无纺布、pi薄膜、mica耐火带等。

其中,交联聚乙烯为高密度聚乙烯层。

用光纤复合架空绝缘电缆替代架空绝缘电缆,从而实现光纤130通信、导线本体温度测量、导线应力应变监测、载流量安全预警等四项功能。测量数据通过光纤130传到后台中心,通过数据库模型进行集中数据收集、分析,并结合数据库模型进行处理,从而实现导线载流量控制及安全预警作用。

硬铝线芯200加强芯设置在光纤复合架空绝缘电缆的中心位置,相当于是光纤复合架空绝缘电缆的中心线,因此不会出现绞合变形的问题,整个硬铝线芯200不受外力影响。硬铝线芯200可以与控制机房中的控制系统连接,正常运行时不发生作用;当出现意外断线时,在控制系统中就会出现声、光报警,提示工作人员迅速处理故障,能够及时维护电缆。

本实施例的可选方案中,光纤单元管100包括不锈钢管110、油膏填充物120和多根光纤130;光纤130和油膏填充物120设置在不锈钢管110内。

光纤130和不锈钢管110之间采用防干扰材料进行填充,防止光纤130与管壁间相互摩擦和位移过大。

本实施例的可选方案中,油膏填充物120包括纤膏。

本实施例的可选方案中,导电线层300包括第一绞合导电线层310和第二绞合导电线层320;第一绞合导电线层310位于第二绞合导电线层320内部。

本实施例的可选方案中,硬铝线芯200位于第一绞合导电线层310内部。

本实施例的可选方案中,光纤单元管100位于第一绞合导电线层310上。

本实施例的可选方案中,导体屏蔽层400包括半导电导体屏蔽层400;绝缘层500包括交联聚乙烯层;绝缘屏蔽层600包括半导电交联绝缘屏蔽层600。

本实施例的可选方案中,导电线层300包括硬铝线层。

本实施例的可选方案中,导电线层300包括铝合金线层。

其中,导电线层300可以采用硬铝线层,也可以采用铝合金线层。

具体的,光纤复合架空绝缘电缆是由一个或多个光纤单元管100与绞合铝股线组成,并在上面挤制绝缘层500的导线。

光纤复合架空绝缘电缆内可以加设加强层,这样设置可比普通钢芯加强型架空绝缘电缆的抗拉强度提高12%至25%,同时电性能等关键指标不降低,即在同样截面情况下,可增大架设距离,减少架设杆塔,特别适用于需要跨越河流、铁路、桥梁、线路交叉等复杂地况的大跨距架设施工,同时也适用在架设走廊狭窄,需要多层布线的地区。

采用本发明实施例提供跟的光纤复合架空绝缘电缆可以测量数十公里距离的温度,一台主机还可以同时测量数根光纤130。对于电缆等线型系统来说,分布式光纤130温度传感系统的施工十分便利。

输电线路的分布式光纤130测温系统基于目前最先进的光纤130、激光和信号处理技术。采用光纤130作为温度信息采集的传感器。通过测量入射激光在光纤130中不同距离处产生的散射波,测知延光纤130分布的上万点的实时温度信息。该系统专门应用于区域(多点、线性、面型)测温,并可以实现对温度引起的过热、过冷、火情隐患等进行预判和报警。

当激光脉冲在光纤130中传输的过程中与光纤130分子相互作用,发生多种形式的散射,有瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。其中瑞利散射对温度不敏感;布里渊散射对温度、应力都敏感,测温及应力需对温度、应力数据进行区分分离;拉曼散射对温度反应比较敏感,主要用于中短距离(≤30km)的温度监测.

布里渊监测是利用布里渊散射的光纤130传感技术,由于布里渊散射信号的频移和强度受光纤130所受到的温度和应变的影响,所以通过测量布里渊信号的强度或频移就可以得到光纤130的温度和应变的分布信息。

综上,本发明实施例提供的光纤复合架空绝缘电缆至少具有以下优点:融合了光纤130通信与电力传输的双重功能,相比单一功能传输线缆而言,它具有高可靠性数据传输、价格低、连接方便等特点,优点有外径小、重量轻、占用空间小;光缆和电力线于一体,避免二次布线,降低工程费用;具有良好的弯曲和耐侧压性能。

适用于多种业务类型,适应性强,扩展性强,产品适应面广。

减少导线腐蚀,相应提高线路使用寿命和配电可靠性。

光单元与绝缘电缆长期工作温度相兼容。

只用一根光纤复合架空绝缘电缆,输电、通讯全部轻松实现;电力光纤130入户,能彻底解决建筑物内部线缆杂乱、安全隐患突出等问题,避免了小区各种通信网络的重复建设带来的资源浪费。

实现对全市输电线路进行实时监控,让工作人员及时了解各条线路的运行状况,减少线路巡检次数,提高巡检效率。

快速故障定位,从故障发现到排除由过去的几个小时缩短到几分钟左右,提高检修速率,降低故障停电次数和停电时间。

本发明提供了一种输电系统,包括监测设备和光纤复合架空绝缘电缆;监测设备与光纤复合架空绝缘电缆连接。

本发明提供了一种输电系统,包括监测设备和光纤复合架空绝缘电缆,监测设备与光纤复合架空绝缘电缆连接,输电系统与现有技术相比具有上述的优势,此处不再赘述。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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