CN201569772U - 复合芯及复合芯导线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种复合芯和复合芯导线，复合芯包括加强内芯和保护层，所述加强内芯包括柱状光纤缆芯和碳纤维层，所述绝缘材料包覆在碳纤维层的外侧，形成保护层。复合芯导线是在复合芯的保护层外侧绞制若干层电力传输线构成。本实用新型的复合芯及导线与传统同类型复合芯及导线相比，重量更轻，载流量更大，机械性能更加优异，既将电力传输与光通信技术完美融合在一起，又实现了电力传输的节能、环保与安全，是OPGW、ADSS技术的应用延伸和有益补充，可替代OPGW、ADSS技术的应用空白，如应用在110kV以下线路中进行低压城网、农网通信改造，可提高电网运行的自动化和通信水平。
Description
技术领域
本实用新型属于电力传输导线领域，具体的说是涉及一种复合芯及复合芯导线。
背景技术
架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位。随着我国城市化建设的高速发展，对电力的需求也迅速增长，同时对电力通信提出了更高的要求。在电力通信系统方面，目前，我国应用较多的电力特种光缆主要有ADSS和OPGW。OPGW光缆是架空地线和光缆的复合体，主要在110kV～750kV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。在OPGW的性能指标中，短路电流越大，越需要用良导体做锴装，则相应降低了抗拉强度，而在抗拉强度一定的情况下，要提高短路电流容量，只有增大金属截面积，从而导致缆颈和缆重增加，这样就对线路杆塔强度提出了新的安全问题，如果新建线路，则增加线路建设成本。ADSS光缆在110kV电压以下等级输电线路上使用，它具有全绝缘、重量轻、不停电施工、对杆、塔影响小等优点，在已建线路上使用较多，它能满足输电线跨度大、垂度大的要求，但是ADSS光缆易发生电腐蚀，不仅影响护套，甚至烧断纺纶直接导致ADSS损伤直至断缆，给电力通信安全造成严重影响。
为了使导线既兼具电力传输性和光通信功能，又可替代OPGW、ADSS技术的应用空白，本实用新型采用含光纤缆芯与碳纤维复合芯结合开发出一种新型复合芯，且通过在复合芯外侧绞制电力传输线制成一种复合芯导线，该导线具有良好的机械、电气匹配性，使得光通信更加稳定、安全，大大提高了电网运行的自动化和通信水平。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种电力传输效力更高，通信更可靠、更安全的复合芯及复合芯导线。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种复合芯，包括加强内芯和保护层，所述加强内芯包括柱状光纤缆芯和碳纤维层，所述绝缘材料包覆在碳纤维层的外侧，形成保护层。
本实用新型的另一优选方式为：所述绝缘材料为玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维材料或凯夫拉有机纤维复合材料。
本实用新型的另一优选方式为：所述加强内芯与保护层通过拉挤一次成型。
本实用新型的另一优选方式为：所述加强内芯与保护层构成整体成型的圆棒。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种包含上述复合芯的导线，还包括绞制在所述保护层外侧的的电力传输线。
所述电力传输线以采用梯形铝绞线为佳。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的复合芯及复合芯导线具有重量轻、载流量大、机械性能更优异等优点，既将电力传输与光通信技术完美融合在一起，又实现了电力传输的节能、环保与安全，本实用新型的复合芯导线是OPGW、ADSS技术的应用延伸和有益补充，可替代OPGW、ADSS技术的应用空白。
2、本实用新型的复合芯采用拉挤工艺一次成型，无需考虑机械和电气匹配性的问题，方便实用。
3、本实用新型的复合芯导线，导电层采用梯形软铝绞线，载流面积更大，排列更紧密，电导率更高，载流量更大。
附图说明
图1为本实用新型所述复合芯的结构示意图；
图2为实施例1中复合芯导线的结构示意图；
图3为实施例1中复合芯导线横截面的示意图；
图4为实施例2中复合芯导线横截面的示意图；
其中，1-光纤缆芯，2-碳纤维层，3-保护层，4-电力传输线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的复合芯及复合芯导线作进一步详细的描述。
复合芯实施例
如图1所示，该复合芯包括光纤缆芯1、碳纤维层2和保护层3。光纤缆芯1呈圆柱体且其外侧包覆有采用碳纤维增强复合材料的碳纤维层2，碳纤维层的外侧包覆有采用玻璃纤维增强复合材料的保护层3。
光纤缆芯1、碳纤维层2和保护层3采用拉挤工艺一次成型，即该复合芯为将光纤缆芯1、碳纤维层2和保护层3按照上述结构在树脂中拉挤而整体成型的圆柱体，复合芯构成一根圆棒结构。本实用新型复合芯的横截面形状并不限于圆形，还可以为其他形状，光纤缆芯1中所含光纤的数量和光纤的类型可根据实际情况作调整，保护层3并不限于玻璃纤维增强复合材料，也可采用玄武岩纤维材料或凯夫拉有机纤维复合材料等。
通过上述材料及工艺制成的复合芯是一根具有一定机械性能的圆柱体芯棒，其可以用作导线芯材，作为中心加强构件，在整个导线中其承载的作用，使得整个导线既具有稳定的光传输特性，又具有可靠的电力传输特性；该复合芯还具有较高的抗拉强度、较大的弹性模量以及较小的热膨胀系数。
导线实施例
实施例1
如图2和图3所示，本例的复合芯导线包括复合芯和电力传输线4，该复合芯包括光纤缆芯1、碳纤维层2和保护层3，光纤缆芯1呈圆柱体且其外侧包覆有碳纤维层2，碳纤维层2的外侧包覆有保护层3。碳纤维层2可以选用碳纤维增强复合材料构成，保护层3可以选用玻璃纤维增强复合材料，在保护层3的外侧绞制有2层电力传输线4，该电力传输线可以为双绞线，以选用梯形铝绞线为佳，采用梯形铝绞线缠绕在复合芯外侧构成的导线具有截流面积大、排列紧密、电导率高以及载流量大的优点。
实施例2
本例中复合芯导线的结构和制备工艺均同实施例1，唯有不同的在于，在保护层3的外侧绞制有3层采用梯形铝绞线的电力传输线4。本例中的导线由于电力传输线的面积增大了，所以提高了输电量。
本实用新型所述的复合芯导线在复合芯外侧缠绕有电力传输线后，仍能保持复合芯的各种特性，由于复合芯具有低弧垂的特点，使得该导线与复合芯的光纤缆芯可以更好的配合，该导线既具有电力传输性，又具有光通信功能，与传统同类型导线相比，重量更轻，载流量更大，机械性能更优异，同时由于具有良好的机械、电气匹配性，使得光通信更加稳定、安全。本实用新型的复合芯导线是OPGW、ADSS技术的应用延伸和有益补充，可替代OPGW、ADSS技术的应用空白，如应用在110kV以下线路中进行低压城网、农网通信改造，可提高电网运行的自动化和通信水平。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种复合芯，其特征在于：该复合芯包括加强内芯和保护层，所述加强内芯包括柱状光纤缆芯和碳纤维层，所述绝缘材料包覆在碳纤维层的外侧，形成保护层。
2.根据权利要求1所述的复合芯，其特征在于：所述绝缘材料为玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维材料或凯夫拉有机纤维复合材料。
3.根据权利要求2所述的复合芯，其特征在于：所述加强内芯与保护层通过拉挤一次成型。
4.根据权利要求3所述的复合芯，其特征在于：所述加强内芯与保护层构成整体成型的圆棒。
5.一种包括权利要求1-4任一所述的复合芯的导线，其特征在于：还包括绞制在所述保护层外侧的电力传输线。
6.一种包括权利要求1-4任一所述的复合芯的导线，其特征在于：所述电力传输线为梯形铝绞线。
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