复合芯节能型低风压导线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电缆导线领域，具体是一种降低导线风压，适应大风、高山风口区等环境使用的复合芯节能型低风压导线。
【背景技术】
[0002]架空输电线路中导线受到的风压约占整个输电线路受到风压的50%?70%，除了导线本身的强度要抵抗得住风载的作用以外，导线的支撑物(杆塔)也必须承载得住导线传递过来的风载荷及其杆塔本身受到的风载荷的联合作用。导线的风压对铁塔基础和塔身本体的强度设计有着重大的影响，长期以来，输电线路工作者始终关注着降低导线风压的问题，力求用一种较为简便的方法使导线风压降到最小。降低导线风压对于降低线路造价以及提高线路运行的安全性具有重要的意义。
[0003]此外，现在出现了光电复合电缆，具有光纤通信功能和电力传输功能，可以实现各种控制信号、网络信号以及电力的传输，适应电信网、广电网、互联网、电力网多网融合的使用需要。但是，这种光电复合电缆在运行中温升情况无法监测，容易发生因电力导线负载增加引起升温导致整个电缆损坏的现象。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷，提供一种复合芯节能型低风压导线。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种复合芯节能型低风压导线，其特征在于，包括由钢线组成的钢芯和包在钢芯外围的内层铜导体和与所述内层铜导体紧密相邻的外层铜导体，所述内层铜导体和外层铜导体包括多层铜线，所述铜线包括多根单线铜导体，所述外层铜导体采用异型线结构的铜线，所述内层铜导体和外层铜导体紧密配合包裹在所述钢芯外围；在所述内层铜导体和外层铜导体之间的空隙中设置有一根光单元，所述的光单元包括多根光纤和从内到外依次设置的松套管、非金属加强层和护套，所述的松套管套在所述的光纤外，所述的松套管内填充满干式阻水物，所述的非金属加强层内设置有多根均匀分布的阻水纱，所述的非金属加强层与所述的护套之间嵌有撕裂绳；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。
[0007]所述异型线结构铜线的横截面可以为梯形、Z型或S型，梯形、Z型、S型组成扇形结构，构成V形结构的铜层，通过导线表面采用外层采用扇形结构及V形沟槽形式，使导线表面形成一定的粗糙度，从而降低导线的风阻系数，根据流体力学中圆柱绕流理论，改进导线表面的粗糙度，使导线在流体中边界分离由层流变为湍流。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述扇形结构的截面对所述钢芯中心开口角范围为 30。 -120。。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型导体外层采用扇形结构，一部分扇形截面的端部为小圆弧，两个小圆弧构成I个V形沟槽，使导线表面形成一定的粗糙度；当导线处于风场中，由于边界层分离发生在背风面，回流区相对较小，导线的压差阻力减小，虽然边界层中导线的摩擦阻力有所增加，但由于压差阻力是阻力的主要部分，因此总阻力较小，阻力系数也相应减小，导线的风压降低。使用铜导线可以节能。
[0010]实际生产中如使用本实用新型的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本实用新型的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据所述导线测量到线路温度来直接确定线路的实际承载状况。
[0011]本实用新型对加强导线在线监测、掌握温度变化、提高导线传输容量、降低线损、提高电网运行安全、增加通信备份、解决全方位通信方案等等方面都显示出具大的经济效益和社会效益，尤其在当下国家全力建设环保型、经济型社会的主潮流中更加显示出强大的现实意义。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的横截面示意图；
[0013]图2为本实用新型中光单元的横截面示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，一种复合芯节能型低风压导线，包括由七根特高强度镀锌钢线4绞合而成的钢芯I和包在钢芯I外围的内层铜导体2和与所述内层铜导体2紧密相邻的外层铜导体3，所述内层铜导体2和外层铜导体3包括多层铜线，所述铜线包括多根单线铜导体，所述内层铜导体2和外层铜导体3紧密配合包裹在所述钢芯I外围，所述外层铜导体3采用梯形线结构的超耐热铜合金线形成扇形结构，所述扇形截面对所述钢芯I中心的开口角范围为60°，所述内层铜导体2采用圆形耐热铜合金线绞合而成。
[0015]在所述内层铜导体2和外层铜导体3之间的空隙中设置有一根光单元5，如图2所示，所述的光单元5包括多根光纤51和从内到外依次设置的松套管52、非金属加强层53和护套54，松套管52套在光纤51外，松套管52内填充满干式阻水物55，非金属加强层53内设置有多根均匀分布的阻水纱56，非金属加强层53与护套54之间嵌有撕裂绳57 ;至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。
[0016]本实用新型采用直接在光纤上制作刻录光栅的方法进行测温导体制造。用光纤刻录成的光栅光纤是利用光纤材料的光敏性，通过特殊的加工方式，使纤芯内形成空间相位光栅，局部形成一个窄带的反射镜面，对特定波长的光形成反射。当光纤的温度发生变化时，光栅的周围会随着光纤的热胀冷缩发生变化，该变化会改变反射波长，通过测量反射光的波长变化，便可测量出光栅所处位置的光纤感应温度。同样，通过测量反射光的延迟，可得知光栅的位置。这就是利用光栅光纤测温的原理。
[0017]直接刻光栅的方式不产生附加损耗，不会影响测量距离，这种制作方式要好于熔接的制作方式。通过光纤刻录成的光栅光纤测温方式由于是特制有针对性的光纤，反射信号强，因此对设备的发射功率和接收灵敏度要求都低于拉曼反射测温方式，且设备的稳定性好。同时带来的好处是测量距离远，测量距离可以在10km以上，测量精度在±2°C以内。
[0018]这些光纤中的至少一根光纤上进行刻写光栅，在设定的位置进行刻写光栅，通过发射光信号测量不同位置光栅的感应温度。这就是实现了利用光栅光纤测温。本实用新型不需要测量整条线路的连续温度分布，可以选用每300?500米一个测量点，或在弧垂最低点加大分布光栅点，选用光栅光纤的测温方式监控线路温度变化，可随时通过掌握的温度调整输传容量。优选地，可选择300米、400米、500米作为相邻测温点的间隔距离。
[0019]根据本实用新型的一个具体实施例，光单元内部穿有24根光纤，在这24根光纤中的8根光纤上进行刻写光栅。在这8根光纤中的每根上都刻录15个光栅，即每根上共15个测温点。在该实施例中，使用24根光纤中的16根光纤进行通讯，利用24根光纤中的8根刻录有光栅的光纤进行测温。实践证明，该方法能够达到较好的效果。
[0020]实际生产中如使用本实用新型的电缆，既可以正常输送电能，又能进行通讯，还能自身进行温度测量。这样就节省了为了电力通讯而增加的ADSL、OPGW等设备，也能减少因为OPGW引起的雷击等事故威胁。另外还能节省目前工作中采取的使用很高成本的GPS导线测温设备，节省巨大的成本。在将本实用新型的电缆作为传输电力的线路时，工作人员可以根据测量到的线路温度来直接确定线路的实际承载状况。
【主权项】
1.一种复合芯节能型低风压导线，其特征在于，包括由钢线组成的钢芯和包在钢芯外围的内层铜导体和与所述内层铜导体紧密相邻的外层铜导体，所述内层铜导体和外层铜导体包括多层铜线，所述铜线包括多根单线铜导体，所述外层铜导体采用异型线结构的铜线，所述内层铜导体和外层铜导体紧密配合包裹在所述钢芯外围；在所述内层铜导体和外层铜导体之间的空隙中设置有一根光单元，所述的光单元包括多根光纤和从内到外依次设置的松套管、非金属加强层和护套，所述的松套管套在所述的光纤外，所述的松套管内填充满干式阻水物，所述的非金属加强层内设置有多根均匀分布的阻水纱，所述的非金属加强层与所述的护套之间嵌有撕裂绳；至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤，光栅光纤上每间隔预定的距离形成一个光栅测温点，预定的距离为300-500米。
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合芯节能型低风压导线，包括由钢线组成的钢芯和包在钢芯外围的内层铜导体和与所述内层铜导体紧密相邻的外层铜导体，所述内层铜导体和外层铜导体包括多层铜线，所述铜线包括多根单线铜导体，所述外层铜导体采用异型线结构的铜线，所述内层铜导体和外层铜导体紧密配合包裹在所述钢芯外围；在所述内层铜导体和外层铜导体之间的空隙中设置有一根光单元，所述的光单元包括多根光纤，至少一根光纤为刻写有测温光栅的光栅光纤。本实用新型的有益效果是：导线的风压降低，能够节能，不光能够通信，还能实时监测电缆温度。
【IPC分类】H01B5-02, H01B9-00
【公开号】CN204423930
【申请号】CN201420203282
【发明人】韦强启, 李现春, 姜新斌, 庞文元, 赵真汝, 王桂花
【申请人】河南科信电缆有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年4月24日