加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜制造技術

一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，包括作為導體的電工軟鋁絞線，在電工軟鋁絞線中置入不銹鋼管光單元和碳纖維復合加強芯，外側包覆耐高溫絕緣材料。本發明專利技術將長期允許運行溫度提高到180℃以上，將抗拉能力提高到2400MPa，同時具有通信、報警、信息反饋等功能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于架空絕緣電纜，尤其涉及適用于城鄉電網架空線路的改造和建設，可以是一種能夠承受MOOMpa大強度拉力及長期允許運行溫度達180°C以上，同時具有通信和監測功能的新型架空絕緣電纜。
技術介紹
眾所周知，常規的架空絕緣電纜通常采用銅絞線、鋁絞線、鋁合金絞線、鋼芯鋁絞線等作為導體，在導體外擠包絕緣層構成，其中鋼芯鋁絞線導體的抗拉強度性能指標最好， 可以實現1240Mpa-1410Mpa，但在農村、山區、林區可以利用的空中走廊逐漸減少，桿塔距離增大，線路環境惡化，線路張力加大，弧垂相應加大，對線路抗拉強度的要求大幅提高，常規架空絕緣電纜已無法承受；而絕緣層通常采用聚氯乙烯、聚乙烯、交聯聚乙烯等，其中絕緣性能及耐溫等級最高的是交聯聚乙烯絕緣，長期允許運行溫度也僅為90°C，仍然無法滿足大負荷線路使用的要求，現有技術生產的架空絕緣電纜，同時不具有通信功能，所以原有的架空絕緣電纜從功能上、敷設環境上、耐溫等級及載流能力上都無法滿足電力系統新形勢下的需求，特別是無法滿足國家建設堅強智能電網對新型架空線路的要求。近年來，電纜企業普遍認識到了架空絕緣電纜自身的不足，都在不斷的探索改進， 如中國專利200820178715. 6中公開了以單股或多股鋼絲作為中心加強芯，然后在其外絞合鋁或鋁合金導體，仍然不具有所需的抗拉能力；而中國專利200920208822. 3中采用的銅包鋼及鋁包鋼絞線的結構，該結構承擔拉力的還是鋼絲，與前述相比，并無實質上的改進； 在光電復合方面，中國專利200920231879. 5公開了將不銹鋼管光單元絞入到導體中，作為通信與電力的結合，但其忽視了在大強度拉力下，線路自身無法承擔足夠的拉力來保護光單元的可靠運行，依舊無法滿足架空絕緣電纜在山地、丘陵等復雜地理環境下的安全運行， 不符合新形勢下對架空絕緣電纜的抗拉強度高、溫升載流能力高、通信功能穩定性高的“三高”要求。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于克服上述現有技術的不足，提供一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜。為了解決上述技術問題采用以下技術方案一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，包括作為導體的電工軟鋁絞線，在電工軟鋁絞線中置入不銹鋼管光單元和碳纖維復合加強芯，外側包覆耐高溫絕緣材料。由內到外依次包括中心處的碳纖維復合加強芯、電工軟鋁單絲和不銹鋼管光單元絞合而成的鄰外層、外側為耐高溫絕緣材料層。所述的電工軟鋁單絲為63%IACS的電工軟鋁單絲。所述的耐高溫絕緣材料為硅橡膠或氟塑料。所述的碳纖維復合加強芯為實心的碳纖維。 所述的碳纖維復合加強芯是由多根細碳纖維絞合制成的。 至少一個不銹鋼管光單元與若干條電工軟鋁單絲絞合形成鄰外層。所述的不銹鋼管光單元為由若干條光纖置于一個不銹鋼管內組成，不銹鋼管采用松套結構，不銹鋼管空隙內注有光線專用填充膏，不銹鋼管外擠包一層鋁層。鄰外層是單管層絞式或多管層絞式。本專利技術將長期允許運行溫度提高到180°C以上，將抗拉能力提高到MOOMpa，同時具有通信、報警、信息反饋等功能。在桿塔檔距不變的情況下，自身的抗拉強度增加，弧垂減少，有效解決電纜下垂問題；采用電工軟鋁單絲，使導體電阻降低，導電能力得到很好的提升；碳纖維復合加強芯的導電率為零，所以不會產生電磁損耗及電腐蝕等情況，電纜使用壽命提高約2倍；不銹鋼管光單元在電纜強有力的保護下，能夠輕松實現通信、監測、報警等功能，使線路運行情況時刻處于受控狀態；采用硅橡膠或氟塑料等耐高溫材料作為絕緣層，將長期允許運行溫度提高到180°C以上，不僅可承載常規架空絕緣電纜1. 5倍的載流能力，還可有效融化電纜上的冰雪，確保線路運行安全。附圖說明圖1為本專利技術實施例1的結構示意圖。圖2為本專利技術實施例2的結構示意圖。圖3為本專利技術不銹鋼管光單元的結構示意圖。具體實施例方式實施例1 如圖1所示，一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，由內到外依次包括中心處的實心碳纖維復合加強芯2、五根電工軟鋁單絲1和一根不銹鋼管光單元3絞合而成的單管層絞式的鄰外層、外側為耐高溫絕緣材料層4。所述的耐高溫絕緣材料為硅橡膠或氟塑料；可以采用其它材料代替電工軟鋁單絲作為導體。如圖3所示，不銹鋼管光單元為由若干條光纖8置于一個不銹鋼管5內組成，不銹鋼管5采用松套結構，不銹鋼管5空隙內注有光線專用填充膏7，不銹鋼管外擠包一層鋁層 6。實施例2 如圖2所示，一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，由內到外依次包括中心處的由七根細碳纖維絞合制成復合加強芯2、若干根63%IACS的電工軟鋁單絲1和兩根不銹鋼管光單元3絞合而成的多管層絞式的鄰外層、外側為硅橡膠層或氟塑料層4。制造方法將細碳纖維復合芯絞合制成復合加強芯放在同心絞合式導體的中心位置，再繼續以相同方式在其上面絞合電工軟鋁單絲，電工軟鋁單絲相鄰層的絞向應相反，然后將預制的不銹鋼管光單元與最外層的電工軟鋁單絲絞合，不銹鋼管光單元的光纖根數根據需要確定，最后擠包硅橡膠層或氟塑料層，來實現不銹鋼管光單元和細碳纖維復合加強芯與電工軟鋁絞線之間的良好的組合。其他同實施例1。實施例3 —種額定電壓IOkV的加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，還應擠包半導電導體屏蔽層。 其他結構同實施例1或實施例2。權利要求1.一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，包括作為導體的電工軟鋁絞線，其特征是在電工軟鋁絞線中置入不銹鋼管光單元和碳纖維復合加強芯，外側包覆耐高溫絕緣材料。2.根據權利要求1所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是由內到外依次包括中心處的碳纖維復合加強芯、電工軟鋁單絲和不銹鋼管光單元絞合而成的鄰外層、外側為耐高溫絕緣材料層。3.根據權利要求2所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是所述的電工軟鋁單絲為63%IACS的電工軟鋁單絲。4.根據權利要求1或2所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是所述的耐高溫絕緣材料為硅橡膠或氟塑料。5.根據權利要求1或2所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是所述的碳纖維復合加強芯為實心的碳纖維。6.根據權利要求1或2所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是所述的碳纖維復合加強芯是由多根細碳纖維絞合制成的。7.根據權利要求2所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是至少一個不銹鋼管光單元與若干條電工軟鋁單絲絞合形成鄰外層。8.根據權利要求2或7所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是所述的不銹鋼管光單元為由若干條光纖置于一個不銹鋼管內組成，不銹鋼管采用松套結構，不銹鋼管空隙內注有光線專用填充膏，不銹鋼管外擠包一層鋁層。9.根據權利要求2或7所述的加強型光纖復合貫通地線，其特征是鄰外層是單管層絞式或多管層絞式。全文摘要一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，包括作為導體的電工軟鋁絞線，在電工軟鋁絞線中置入不銹鋼管光單元和碳纖維復合加強芯，外側包覆耐高溫絕緣材料。本專利技術將長期允許運行溫度提高到180℃以上，將抗拉能力提高到2400MPa，同時具有通信、報警、信息反饋等功能。文檔編號H01B9/02GK102306522SQ20111018042公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日專利技術者劉守明, 史宏偉, 姜新斌, 宋青林, 左亞鵬, 張洪濤, 朱亞君, 朱波, 柴冰, 王桂花, 王永祥, 石軍, 韋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種加強型光纖復合耐高溫架空絕緣電纜，包括作為導體的電工軟鋁絞線，其特征是：在電工軟鋁絞線中置入不銹鋼管光單元和碳纖維復合加強芯，外側包覆耐高溫絕緣材料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：韋強啟，朱波，張洪濤，劉守明，石軍，黃縉，柴冰，史宏偉，左亞鵬，姜新斌，駱惠生，王永祥，宋青林，朱亞君，王桂花，
申請(專利權)人：河南科信電纜有限公司，河南省電力公司周口供電公司，
類型：發明
國別省市：41