绝缘光单元光纤复合架空地线及包含其的架空输电线路制造技术

本实用新型专利技术公开了绝缘光单元光纤复合架空地线及包含其的架空输电线路，包括第一绝缘光单元、第二绝缘光单元和多根金属单线，第一绝缘光单元包括第一绝缘套管以及传感光纤；第二绝缘光单元包括第二绝缘套管以及通信光纤，第一绝缘套管和第二绝缘套管的材料选自PTEE、ETFE或PEEK，所述第二绝缘套管内填充纤膏。本实用新型专利技术的绝缘光单元的绝缘套管具有高绝缘、耐高温、高强度和隔热等性能优异，提升了热容量和短路电流性能；绝缘光单元光纤复合架空地线在电力杆塔上进行电/光分离后，引下端不带电，采用“全程绝缘单点接地”，大幅降低输电线路的线损，可降耗节能及融冰；根据不同监测对象，采用相应的光纤和测量技术实现实时监测。采用相应的光纤和测量技术实现实时监测。采用相应的光纤和测量技术实现实时监测。

【技术实现步骤摘要】
绝缘光单元光纤复合架空地线及包含其的架空输电线路


[0001]本技术属于电力通信传输网络
，更具体地，涉及绝缘光单元光纤复合架空地线及包含其的架空输电线路。

技术介绍

[0002]光纤复合架空地线(Optical
‑
unite Optical Fibre Composite OverheadGround Wire—OPGW)是电力通信传输网的主要组成部分。它架挂在电力杆塔的顶部，基本属性是一条含有通信光纤的架空地线，具备光通信和传统架空地线的双重功能。除了用于通信外，其主要功能是承载电力系统故障时的短路电流和泄放雷击电流，在发生这种情况时，OPGW会产生短时高温。
[0003]OPGW由用于信号传输的绝缘光单元和用于承拉及导电的金属绞线组成。当前的技术是其中的绝缘光单元由含有通信光纤和填充阻水化合物的不锈钢套管、铝等套管组成，统称为金属绝缘光单元。这些金属绝缘光单元既是导热体，会将金属绞线的温度很快传递至光纤，限制了OPGW的热容量(I2t)和最高工作温度；同时其又是导电体，与金属绞线处于相同的电气电位。但由于其与相接触的不同类别金属绞线的电子电位并不相同，在恶劣的气候条件下会发生电化学腐蚀。
[0004]长期以来，为了保护相对脆弱的光纤，现有技术是将金属绝缘光单元 OPGW逐基杄塔接地(简称逐塔接地)。用于泄放金属绞线在输电线路电磁场中产生的持续感应电流从而降低工作温度，并将可能遭受雷击的雷电流引入大地。
[0005]理论计算和实际应用均表明，逐塔接地的OPGW对输电线路造成较大的线损，无形之中增大了碳排放。有资料表明在交流线路中逐塔接地的 OPGW导致的线损约为千分之一至千分之二。这对我国大规模建设的 OPGW而言己不是小数字。而且由于逐塔接地，OPGW不能象常规导线和地线那样进行通流融冰。
[0006]为了节能降耗和OPGW融冰，国家电网公司在2016年发布的企业标准(Q/GWD 11590《电力架空光缆线路设计技术规定》)明确了“500kV 及以上线路OPGW宜采用绝缘方式”。现有技术是把常规OPGW接地的金具、引下线部分和接续盒通过绝缘串与杆塔隔离。
[0007]绝缘后的OPGW从“接地体”变为“带电体”。上述引下线部分和接续盒的绝缘方法可靠性很低。频繁发生电弧烧灼、击穿、烧损等事故。对电力通信网平稳运行造成冲击，对电网安全可靠输电构成威胁，对运行维护人员的人身安全构成危险。究其原因，由于金属绝缘光单元与金属绞线同电位，传统OPGW中的绝缘光单元带电是主要因素。
[0008]近年来，随着光纤传感技术的进步，OPGW的多功能化被提上议事日程。除了通信用，缆中的光纤用于在线分布式实时检测OPGW应变、温度、振动、雷击、舞动、覆冰等参数要求日渐迫切。
[0009]用于通信的绝缘光单元通常采用的是常规通信光纤，要求有较大的光纤余长；用于传感的绝缘光单元，除常规光纤外还需要特种传感光纤，通常要求光纤余长较小。即这两类绝缘光单元的要求并不完全相同，根据监测对象，有时需要布放多个绝缘光单元。当需要
多个绝缘光单元时，希望绝缘光单元的重量尽量小，以减轻OPGW的自重，而目前常规的金属套管的绝缘光单元重量较大，并不满足节能要求。

技术实现思路

[0010]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了绝缘光单元光纤复合架空地线及包含其的架空输电线路，绝缘光单元的绝缘套管采用高绝缘、耐高温、高强度的高分子材料，绝缘光单元可短时(约4s)承受约300℃高温而性能保持不变。在相同的结构、承载截面积条件下提高了传统OPGW的热稳定性能，绝缘光单元光纤复合架空地线的热容量和短路电流有了明显的提高。
[0011]为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，包括第一绝缘光单元、第二绝缘光单元和多根金属单线，所述第二绝缘光单元和这些金属单线围绕所述第一绝缘光单元绞合从而形成多层绞层，其中：
[0012]所述第一绝缘光单元包括第一绝缘套管以及设置在所述第一绝缘套管内的传感光纤，所述第一绝缘套管的材料选自PTEE、ETFE或PEEK；
[0013]所述第二绝缘光单元包括第二绝缘套管以及设置在所述第二绝缘套管内的通信光纤，所述第二绝缘套管的材料选自PTEE、ETFE或PEEK，所述第二绝缘套管内填充纤膏。
[0014]优选地，所述第二绝缘套管内的通信光纤的余长为0.2％～0.3％。
[0015]优选地，所述传感光纤有多根，以用于检测应变、温度、振动和覆冰。
[0016]优选地，用于检测应变的传感光纤的余长为0.1％～0.2％，用于检测温度、振动和覆冰的传感光纤的余长均为0.2％～0.3％。
[0017]优选地，所述绞层有三层以上，所述第二绝缘光单元位于次外层。
[0018]优选地，所述第二绝缘光单元设置有多根。
[0019]优选地，所述金属单线为镀锌钢线、铝包钢线、电工铝线或铝合金线。
[0020]按照本技术的另一个方面，还提供了架空输电线路，包括所述的绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，还包括耐张预绞丝金具、杆塔、光电分离器、绝缘子串和接续盒，所述绝缘子串具有放电间隙，其中：
[0021]所述绝缘光单元光纤复合架空地线通过所述耐张预绞丝金具夹持，所述耐张预绞丝金具连接所述绝缘子串，所述绝缘子串连接所述杆塔顶部的第一接地点；
[0022]所述光电分离器包括绝缘筒、上金属端盖和下金属端盖，所述上金属端盖和下金属端盖分别设置在所述绝缘筒的上端和下端，所述上金属端盖和下金属端盖上均具有贯穿孔，所述下金属端盖连接所述杆塔的第二接地点；
[0023]所述光缆接续盒连接所述杆塔的第三接地点；
[0024]被截断的所述金属单线的端头连接所述上金属端盖，所述第一绝缘光单元和第二绝缘光单元穿过所述光电分离器后连接所述光缆接续盒，所述光电分离器分别与所述第一绝缘光单元和第二绝缘光单元密封连接，以防止雨水进入绝缘筒内。
[0025]优选地，还包括用于盘储冗余的绝缘光单元的余缆架，所述余缆架连接所述杆塔的第四接地点和第五接地点。
[0026]优选地，所述第一绝缘光单元和第二绝缘光单元在光电分离器外的部分均套有套管进行防水。
[0027]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0028]1)本技术的绝缘光单元光纤复合架空地线，绝缘光单元的绝缘套管由PTFE、ETFE、PEEK这类高绝缘、高强度、耐高温、具有一定隔热性能性能的高分子材料制成，其密度约为常用的不锈钢套管的1/3，降低了缆自重，从而可有效节能。
[0029]2)本技术的绝缘光单元光纤复合架空地线，绝缘光单元的绝缘套管的高绝缘、高强度性能可将在杆塔上部进行光电分离后的绝缘光单元直接沿杆塔以地电位引下并接续，引下段和接续盒不必再采用与地电位隔离的绝缘装置从而保证运维人员的人身安全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，包括第一绝缘光单元、第二绝缘光单元和多根金属单线，所述第二绝缘光单元和这些金属单线围绕所述第一绝缘光单元绞合从而形成多层绞层，其中：所述第一绝缘光单元包括第一绝缘套管以及设置在所述第一绝缘套管内的传感光纤，所述第一绝缘套管的材料选自PTEE、ETFE或PEEK；所述第二绝缘光单元包括第二绝缘套管以及设置在所述第二绝缘套管内的通信光纤，所述第二绝缘套管的材料选自PTEE、ETFE或PEEK，所述第二绝缘套管内填充纤膏。2.根据权利要求1所述的绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，所述第二绝缘套管内的通信光纤的余长为0.2％～0.3％。3.根据权利要求1所述的绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，所述传感光纤有多根，以用于检测应变、温度、振动和覆冰。4.根据权利要求3所述的绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，用于检测应变的传感光纤的余长为0.1％～0.2％，用于检测温度、振动和覆冰的传感光纤的余长均为0.2％～0.3％。5.根据权利要求3所述的绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，所述绞层有三层以上，所述第二绝缘光单元位于次外层。6.根据权利要求5所述的绝缘光单元光纤复合架空地线，其特征在于，所述第二绝缘光单元设置有多根。7.根据权利要求1所述的绝缘光单元光...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓帆，李闽刚，陈锋，余领，张俊锋，叶建红，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：