CN86102701A - 组合架空绞线 - Google Patents

Abstract

一种能容纳多根带护层而外径不大的光导纤维束的组合架空绞线，减少了微曲及其造成的传输损耗，光导纤维束装在间隔器外周上设置的多个螺旋槽内，间隔器外围被一根保护管包围着，槽内的光导纤维束是由多根带第一护层的玻璃纤维线组成，纤维束被用薄阻热带纵向地包裹，该带在绕后边搭边地连接。另外，带也可绕着纤维束旋绕，带的熔点不小于200℃及厚度不大于0.1mm较好。

Description

本发明涉及到一种改进型组合架空绞线，在这种架空输电线或架空地线中组合有光导纤维束。

装有光导纤维的组合式架空绞线通常在架空输电线或架空地线中作为保护和控制该架空输电线路之用。

图1所示为先有技术中一种组合式架空绞线的横断面，其中示出，导线具有中心纤维单元1，该纤维单元被一组诸如铝包钢芯线类的绞线6′所构成的导线层6所包裹着。

光导纤维单元1由间隔器2和做为屏蔽的保护管5构成，间隔器2一般由铝制成，在它的外周内设有多个螺旋槽3，每槽内装有一根纤维绞线4，保护管5通常也为铝制，装在每条螺旋槽3内的一根纤维绞线4的横截面示于图3中，该纤维绞线由光纤玻璃7敷以垫层形成，其第一垫层8为由硅酮树脂构成，而第二层9一般为由氟树脂构成。

具有上述构造的组合架空绞线，由于纤维绞线4被装在间隔器2的每条螺旋槽3元内，并且间隔器本身又受到保护管5的保护，所以具有足够的机械强度。但是，这种绞线构造不太适于在绞线中装设更多的带护层的纤维线，因为，为了保证使它能够代换现有的架空绞线，它的外径必须基本上等于通常的架空绞线的外径，然而在光纤单元1内装设带护层纤维线的有效空间是不充足的，并且减少了相应于间隔器2断面那么大的空间，此外，由于间隔器外径有限而使间隔器外周上能形成槽的数目受到限制。

举例来说，假定一根光导玻璃纤维7具有的外径为125micron（微米），若在该玻璃纤维的外围敷涂一层硅酮树脂形成第一护层8，它所提供的外径为0.4mm，而后以一般的用氟树脂敷涂形成第二护层9，其外径为0.7mm，则在间隔器2外周上每个螺旋槽内最多只能装入5根带护层的纤维绞线4，这时间隔器2的外径设为4.0mm。

在运行中组合架空绞线经常会暴露在高温100℃到150℃之间的，并且在发生接地或相间短路故障而在导线中流过大电流的情况下，往往被加热近达300℃。这种光导纤维的传输损耗与其温度有关，因为在温度升高时第二护层缩变而使光导玻璃纤维微曲，于是造成损耗增大。

本发明的主要目的在于提供一种不存在上述问题的组合架空绞线，这种绞线能够容纳很多带护层的纤维线而并不增大光纤单元的外径。本发明的特征在于，在光导纤维束被装在间隔器外周上形成的每个螺旋槽内之前，先用薄的阻热带包裹它而形成第一护层。

图1是通用的组合架空绞线横剖面图;

图2A和2B的透视图为装在本发明的组合绞线中一股光导纤维线的两个实施例;

图3为用常规方法制成的一股带护层的光导纤维的横剖面;

图4和图5为用于装在本发明组合架空绞线中的一根光导纤维束的两个另外的实施例，为其横剖面图;

图6是一个光导纤维单元的横剖面，其中一股纤维束具有图5所示的结构，它们被密实地嵌装在间隔器的每槽内;

图7的特性曲线表示光纤单元的传输损耗与振动关系的试验结果。

对图1所示的装在组合绞线中间隔器2的每个螺旋槽3内的光导纤维束4，在下面用图2A和图2B加以说明。

在这两个实施例中，多根光导玻璃纤维线7具有的外径例如为125micron，敷上第一护层8后形成的外径为0.4mm，而合成的纤维束10绞线在耐张线12外面;在图2A所示的实施例中，围着纤维束纵向地缠上一层薄的阻热带11，该带一般可用四氟树脂做成的厚0.075mm、宽6mm的带，将带11相叠交的边缘粘结起来。在图2B所示的实施例中，薄的阻热带11′通常可用厚0.0125mm的聚酰亚胺带以适当的绕法盘旋地绕着纤维束，例如用叠绕、对接绕、或开螺线绕等进行缠绕。耐张线12以用非金属材料做成较好。

带的取材不受上述实施例所用材料之限，诸如选择适当薄的工程塑料做成的阻热带，譬如用氟树脂而不用聚酰亚胺树脂和聚苯撑硫（PPS）树脂，这取决于对比热阻的要求。

若在光导纤维上的护层因温升而缩变则将使纤维发生微曲，而且由于带绕元件表面的不平（这是由于阻热带增厚处引起的）而致不可避免地产生了一些侧压力。为了减少这种微曲和侧压力的产生，期望阻热带的厚度不大于0.1mm。

图4所示为利用多层阻热带的实施例，如图所示的多护层光导纤维束10被绕在一根耐张线12外围，并且双层带14由一层薄的外阻热带11和一层内垫层13所组成，该14对纤维线横向地缠绕。这样的构造改善了对光导纤维绞线4的侧压缩性。该垫层13可以用杨氏模量低于阻热带11的并可提供合适的垫性质的任意材料形成。

在图5所示的实施例中，其中多根带护层的光导纤维束10被绞绕在耐张线12的外围，并具有以阻热纤维15充填成的垫层，例如由Kevlar（凯夫拉尔）构成的一种填料在薄阻热带11被横绕在纤维束上之前即填满并高过纤维束之上，如图4所示的实施例中一样，该垫层具有改进的侧压缩性。此外，假若由于输电线故障的原因使间隔器的温度瞬时地升高，该垫层即起着隔热的作用，所以使光导纤维束温升保持在最低限度。

图6所示的一根光导纤维单元，是由图5所示的构造的纤维束密实地嵌装在间隔器外围上形成的相应螺旋槽中，该纤维线在用薄阻热带横向缠绕它之前已用阻热纤维充填构成垫层，而且间隔器上的外围槽的尺寸基本上等于或小于相应纤维束的外径，由于垫层的弹性，于是纤维束被紧密地嵌在该槽中，并与间隔器形成整体，故在光导纤维中将不会产生局部微曲现象，甚至由于风、短路以及雷击等原因造成该绞导线伸长或缩短时也不会发生上述问题。

本发明的组合式架空绞线具有以下优点：

1）尽管在导线温度上升的情况下由于纤维线因其第二护层受热缩作用而造成微曲致使光导纤维的传输损耗上升，因为装在本发明组合绞线内光导纤维束具有阻热带作为它的第二护层，并且带厚不大于0.15mm的一半（该值0.15mm是先有技术行之有效的制造条件下挤压成型技术中可做到的最小值），所以由于第二护层的缩变而加在光导纤维束上的应力被降到最低限，

2）嵌装在组合架空绞线中的光导纤维束具有附带的优点是，它们的第二护层可以很容易地被剥除，以便进行接头或与先有技术中的光导纤维束形成不同的连接，这是由挤压成型法做成的第二护层所提供的，

3）本发明组合绞线中所用的纤维束结构比起先有技术中第二护层的光导纤维束更有利于实现“较小直径的多纤维单元”，

4）本发明中所用的光导纤维构造与多根光导纤维束无阻热带挷在一起被松散地装在间隔器的槽内者相比具有较好的可靠性和传输特性，在松散的结构中，在个个纤维线间和在每根纤维线和间隔器上槽的内表面间的摩擦系数在纵向方面分布不均匀，而且这些光导纤维线在槽内独自地挪动，所以在受到外力，例如伸张、压缩和振动的作用时，局部应力很容易影响到光导纤维线上去。

上述这些问题当第一护层系由高摩擦系数的硅酮树脂做成时尤其严重，在具有这种硅酮树脂的多根光导纤维线不被挷扎在一起地装在一个槽内时，在硅酮树脂和槽的内表面之间的接触程度沿纤维的长度方向有所不同，从而造成纵向方面作用到光纤和槽内表面之间的摩擦力不均匀而产生局部应力，并在组合架空绞线遭受外力，如压缩和振动的情况下，在光导纤维束中产生微曲现象。根据本发明用阻热带将多根光导纤维线组合并在一起而形成整体的纤维束，这样一来，由于作用在纤维束和槽的内表面间的摩擦力在绞线的纵方向是均匀的，整根纤维束即能在槽内滑动而不会增大绞线的传输损耗。

图7所示为对10米长的光导纤维单元施加振动波（振幅+5mm，频率35HZ）时连续侧得的光导纤维束的传输损耗变化结果，对图2A和2B所示本发明的光导纤维结构所测量的结果为图中实线所示，图中虚线所描绘的为对由光导纤维线无阻热带挷扎在一起地放在间隔器外周的每个槽内所形成的光导纤维单元测得的结果。从图可见，振动造成传输损耗增加了0.6dB/m，而应用本发明的光导纤维结构即能将此值降低到零值。

Claims (8)

1、一种带光导纤维的组合架空绞线包括有：一个套在间隔器外的保护管，间隔器的外周上具有多个螺旋槽用以嵌装光导纤维束，其特征为，嵌装在每个螺旋槽内的光导纤维束包括有多根玻璃纤维线，这些纤维线具有第一护层并且这些绞绕在一起的纤维线束被一层薄的阻热带包裹。

2、按照权利要求1的组合架空绞线，其中所述的薄阻热带是纵向地包住该纤维绞线束，并且所述的带被绕后是边搭边地连接在一起。

3、按照权利要求1所述的组合架空绞线，其中所述的薄阻热带是螺旋地缠绕着所述的纤维束。

4、按照权利要求1所述的组合架空绞线，其中所述的阻热带的融点不低于200℃和厚度不小于0.1mm。

5、按照权利要求1所述的组合架空绞线，其中所述的玻璃纤维涂有硅酮树脂层，并且具有的外径不大于0.6mm。

6、按照权利要求1所述的组合架空绞线，其中所述的薄阻热带至少有两层，所述两层中的内层具有的杨氏模量低于其外层者，所述的内层借此提供了垫的性质。

7、按照权利要求1所述的组合架空绞线，还包括有设置在所述的薄阻热带和所述的玻璃绞纤维束之间的垫层，所述的垫层由阻热纤维构成。

8、按照权利要求7所述的组合架空绞线，其中所述间隔器上各槽的大小基本上等于或小于所述的每根光导纤维束的外径，以便使所述的光导纤维束牢固地被限制在每个所述的槽内。

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