本实用新型属于光纤复合架空地线制造技术领域,特别是涉及一种全铝合金光纤复合架空地线。
背景技术:
光纤复合架空地线(简称OPGW)兼具地线与通信光缆双重功能,具有良好的技术性能和经济效益,目前在全世界的电力系统得到了普遍的应用。光纤架空复合地线作为拥有光纤通信功能的地线,在我国已有三十多年的应用史。OPGW结构多样,主要有不锈钢管式和铝管式。其中最常用的为不锈钢管式,在不锈钢管式OPGW光缆的结构中,线材组合主要有两种类型:一是以铝包钢线(AS线)为组成部分,二是以普通铝线(AA线)和铝包钢线(AS线)混合方式为组成部分。但市场需求的多样化,现有技术中的OPGW的电气性能、机械性能难以满足,且成本较高。
因此,有必要提供一种新的全铝合金光纤复合架空地线来解决上述问题。
技术实现要素:
本实用新型的主要目的在于提供一种全铝合金光纤复合架空地线,重量大幅降低,弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等大大提高,且更经济、应用领域更广泛。
本实用新型通过如下技术方案实现上述目的:一种全铝合金光纤复合架空地线,其包括中心加强件、绞合在所述中心加强件外表面的内绞线层以及绞合在所述内绞线层外表面的外绞线层,所述内绞线层包括光单元与若干个第一电单元,所述外绞线层包括若干个第二电单元,所述中心加强件、所述第一电单元以及所述第二电单元均为铝合金线。
进一步的,所述光单元包括不锈钢管以及被所述不锈钢管包裹住的若干根光纤。
进一步的,所述第二电单元的直径小于所述第一电单元的直径。
与现有技术相比,本实用新型一种全铝合金光纤复合架空地线的有益效果在于:弥补了以往铝包钢式+铝线OPGW光缆的不足,弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等大大提高,且重量大幅降低。具体的,
1)导电性能:铝合金的导电率是比较常用基准材料铜IACS的61.5%,优于纯铝以及导电率最好的40ACS(对应于40%IACS);
2)抗蠕变性能:新型铝合金与退火处理工艺缩少了导体在受热和压力下降的“蠕变”倾向,相对于纯铝,抗蠕变性能提升300%,防止了由于冷流或蠕变惹起的松弛问题;
3)抗拉强度和延伸率:新型铝合金相比于纯铝,由于加入了特殊的成分并采取了特殊的加工工艺,极大的提升了抗拉强度,且延伸率提升到30%,使用很安全可靠。
4)热膨胀系数:热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的大小变化,新型铝合金的热膨胀系数与铜十分相似,多年来铝连接器不断可靠地用于铜和铝导体,且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的,这尤其适合铝合金,所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致;
5)防腐蚀性能:铝固有的防腐性能缘自当铝表面与空气触摸时形成薄而坚固的氧化层,这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀,而新型铝合金中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能,特别是电化学腐蚀,在含硫的污染环境严重地区,例如铁路隧道和其它类似地方,新型铝合金的抗腐蚀性能太大优于铜;
6)柔韧性:新型铝合金有很好的弯曲性能,其独特的合金配方、加工工艺,使柔韧性大幅提升,安装施工更容易;
7)相对于工艺及生成程序复杂的铝包钢线(ACS),新型铝合金线生成过程更加简化,材料和人力以及运输成本均大幅降低,符合节能环保的理念。
【附图说明】
图1为本实用新型实施例的结构示意图;
图中数字表示:
100全铝合金光纤复合架空地线;
1中心加强件;2内绞线层,21第一电单元,22光单元,221不锈钢管,222光纤;3外绞线层,31第二电单元。
【具体实施方式】
实施例:
请参照图1,本实施例为全铝合金光纤复合架空地线100,其包括中心加强件1、绞合在中心加强件1外表面的内绞线层2以及绞合在内绞线层2外表面的外绞线层3。
内绞线层2由若干个第一电单元21与光单元22绞合而成,光单元22包括不锈钢管221以及被不锈钢管221包裹住的若干根光纤222。
外绞线层3有若干个第二电单元31绞合而成。
中心加强件1、第一电单元21以及第二电单元31均为铝合金线。铝合金线是通过在电工铝中加入了铜(0.1%)、铁(0.5%)、镁(0.6%)、硅(0.5%)、锌(0.1%)、硼(0.06%)合金元素制造而成。
第二电单元31的直径小于第一电单元21的直径。
本实施例的全铝合金光纤复合架空地线100将传统不锈钢管式OPGW中使用的铝包钢线(ACS)以及铝线(AA)全部改成新型铝合金线,原光单元保持不变,使钢管光单元与新型铝合金线共同绞合形成OPGW。通过结构设计,使得铝合金导体的机械性能大幅提高,避免纯铝导体的伸长率低、抗蠕变性能差、柔韧性差的问题,增加了电缆系统的连接可靠性。另外,保持铝合金的电气性能与电工铝导体持平,在61%IACS以上。与原设计光缆(请参考专利申请号为201320291883.7公开的结构)相比,重量大幅降低,短路电流以及抗电腐蚀性等重要性能均大幅优于原有设计,经测算材料和人力成本可节约20%。
本实施例全铝合金光纤复合架空地线100弥补了以往铝包钢式+铝线OPGW光缆的不足,弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等大大提高。具体的,
1)导电性能:铝合金的导电率是比较常用基准材料铜IACS的61.5%,优于纯铝以及导电率最好的40ACS(对应于40%IACS);
2)抗蠕变性能:新型铝合金与退火处理工艺缩少了导体在受热和压力下降的“蠕变”倾向,相对于纯铝,抗蠕变性能提升300%,防止了由于冷流或蠕变惹起的松弛问题;
3)抗拉强度和延伸率:新型铝合金相比于纯铝,由于加入了特殊的成分并采取了特殊的加工工艺,极大的提升了抗拉强度,且延伸率提升到30%,使用很安全可靠。
4)热膨胀系数:热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的大小变化,新型铝合金的热膨胀系数与铜十分相似,多年来铝连接器不断可靠地用于铜和铝导体,且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的,这尤其适合铝合金,所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致;
5)防腐蚀性能:铝固有的防腐性能缘自当铝表面与空气触摸时形成薄而坚固的氧化层,这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀,而新型铝合金中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能,特别是电化学腐蚀,在含硫的污染环境严重地区,例如铁路隧道和其它类似地方,新型铝合金的抗腐蚀性能太大优于铜;
6)柔韧性:新型铝合金有很好的弯曲性能,其独特的合金配方、加工工艺,使柔韧性大幅提升,安装施工更容易;
7)相对于工艺及生成程序复杂的铝包钢线(ACS),新型铝合金线生成过程更加简化,材料和人力以及运输成本均大幅降低,符合节能环保的理念。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。