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智能架空絕緣電纜結構的設計

2016-01-12 來源:買賣寶

目前常用傳統的電纜都是作為電力傳輸用的,本文介紹這種智能架空電纜和后臺軟件的結合應用,能及時感應絕緣溫度、導體拉力的變化,同時作出報警的提醒。

智能架空絕緣電纜結構的設計

一、加強芯的選取

由于是長距離、大跨度用架空電纜,我們首先要想到該電纜要具有較大的抗拉強度,在普通的導線中,我們會用鋼絞線作為加強芯,可是近年來鋼絞線作為加強芯的種種弊端日益凸顯,如重量重、耐腐蝕性差等缺點;經研究檢測,最終我們選擇了以碳纖維棒作為加強芯,這種碳纖維芯棒有以下優點:

1.強度高。同等截面下,碳纖維芯棒是的強度是鋼芯的兩倍,而質量卻是鋼芯的1/3倍;

2.耐腐蝕。碳纖維芯棒作為絕緣材料,與鋁導體不會發生任何反應,避免了通電時鋁線與其的電化學腐蝕問題;

3.成本低。由于強度比較高,可以增大敷設檔距,減少桿塔的數量,提高敷設施工的效率,總的塔桿費用、附件費用等會降低。

可是,碳纖維芯棒也有其缺點,最顯著的就是其徑向抗壓能力比較低,在和普通圓鋁線絞合時,經過緊壓時很容易造成碳纖維芯棒徑向的“裂痕”,最終對其強度造成影響,所以在設計時我們采用以下結構,如下圖1:

架空絕緣電纜

          圖1

這種結構,既可以減少徑向對碳纖維加強芯的壓力,又可以在同等外徑的情況下增大填充系數,提高載流量。

二、光單元

智能架空絕緣電纜其主要靠光單元中的光纖來傳遞信號,來感知絕緣溫度的變化,所以光纖要確定完好。我們采用的光單元為不銹鋼管式,主要是因為這種結構形式能填充油膏保護光纖不受腐蝕,又能為光纖提供較大的余長,同時為光纖提供徑向抗壓保護,由于不銹鋼管和鋁線表面接觸時不會產生電位差,所以不用考慮腐蝕等情況的發生,不過當導體是銅線時,不銹鋼管外要涂覆一層銅層,來消除電位差,如下圖所示,圖2為鋁導體的情況,圖3為銅導體的情況。

智能架空絕緣電纜結構的設計

        圖2                                                         圖3

三、絕緣的選取

對于架空絕緣電纜來說,絕緣起著非常重要的作用,一般常用的絕緣材料有聚氯乙烯和聚乙烯絕緣是不能滿足長期日照、酸堿等苛刻條件的,所以該智能電纜應采用輻照交聯聚烯烴,這種絕緣材料具有耐熱性好、不溶、不融、不燃燒、機械強度高、耐熱變形、耐開裂性好等優異性能。

四、成品結構及分析

在此次設計中,我們暫且采用鋁或鋁合金作為導體,如下圖4所示。

智能架空絕緣電纜結構的設計

            圖4

采用這種結構的原因:

1)不銹鋼管為圓形,所以外層鋁導體只能也采用圓形結構,并且絞制時不能緊壓;

2)由于光單元中的光纖要起到測溫監視絕緣的作用,所以光單元要處于外層和絕緣接觸,時刻對絕緣的溫度進行監測;

3)內層采用型線對碳纖維芯棒也是一種保護,同時又提高了導線的載流量。

隨著工業自動化水平日益提高,架空電纜用量日益增多,電纜火災事故的發生幾率也隨之增大。目前常用傳統的電纜都是作為電力傳輸用的,本文介紹這種智能架空電纜和后臺軟件的結合應用,能及時感應絕緣溫度、導體拉力的變化,同時作出報警的提醒,對線路起到保護的作用,同時,智能架空電纜是光電復合結構,又避免了二次施工,節約了成本。隨著智能化的深入,我相信這種電纜的需求量會大量增加。

相關標簽: 架空絕緣電纜

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