[实用新型]一种防雷碳纤维光电复合导线

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力输送领域，尤其是涉及一种用于长距离输电的防雷碳纤维光电复合导线。

背景技术

随着国民经济的高速发展，国家电网公司提出加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。智能电网建设就必须推行一网(电力网)多线(添附光纤线)的转型战略，即在现有电力线的基础上，发展一网(电力网)多线(添附光纤线)，解决的包括数据网、通信网、视频网等多目标的合成，最大限度地利用好我国电力网资源。 

目前，我国内电力系统普遍使用光纤复合架空地线(OPGW)、全介质自承式光缆(ADSS)作为通信解决方案，应用技术相对成熟。但随着智能电网的建设，电力通信网络的逐步延伸OPGW、ADSS光缆不能完全适用。为解决这些难题，需设计一种可实现电力传输、光纤通信及线路运行情况监测集于一体的智能导线。

常见的高架电缆通常采用钢芯铝绞线，它由钢丝和导电铝丝两个重要部分组成。钢丝的作用是承担整个电缆的悬空载荷，铝丝起导电作用。钢丝的优点是具有强的承载能力，但缺点是自身的重量大，抗拉强度小，钢芯的热膨胀系数大。如果再考虑电线附有冰雪或承受强风作用，抵抗外力能力差，对带有沉重电缆的悬空支架有很高的要求，要求悬空支架不仅强，而且刚度要好，并且悬空支架的高度足够高，这个电力输送带来了极大的成本负担。

基于基站建设选址多为空旷、高地或山区，地形复杂且工作环境恶劣，基站的设备容易遭到雷电天气的损害，基站户外用的电缆尤其在北方地区冬季气温低且直接受到紫外线照射，易老化和破损，从而影响基站工作。而作为通信基站使用的电缆，应有一定的屏蔽抗干扰性，确保其本身的电磁场不对其他信号造成干扰以及不被外部电磁场对缆芯的干扰。 

另外，由于电缆有可能遭受雷击，一旦雷击事件发生，将会造成通信设施的严重损失。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种强度高、弧垂小，能够防雷和传输光、电信号的防雷碳纤维光电复合导线。 

防雷碳纤维光电复合导线，包括传输光信号和电力的缆芯，其特征在于，还包括被覆所述缆芯的被覆层；其中，所述被覆层包括：屏蔽所述缆芯的屏蔽层；包覆所述屏蔽层的外护套；和设置在所述缆芯与所述屏蔽层之间的接地层；所述接地层被配置成：由多股铜丝束绞的束绞铜丝斜向绕包所述缆芯，其绕包节距是所述缆芯外径的18～28倍；所述接地外层是接地外导体，它斜向绕包所述内护套，其绕包节距是所述缆芯外径的18～28倍；所述缆芯包括：至少一根绝缘线芯；至少一根光纤单元；以及包覆所述绝缘线芯和光纤单元的内护套；所述光纤单元包括：紧套光纤；加强件；加强钢芯，以及包覆所述紧套光纤、加强件和所述加强钢芯的保护层，其中所述紧套光纤和所述加强件绞合在位于中心的所述加强钢芯上；所述屏蔽层采用铜带绕包所述外导体而成，绕包重叠率为25％以上；所述绝缘线芯包括碳纤维复合材料芯和包覆所述碳纤维复合材料芯的绝缘层，所述绝缘层采用聚烯烃材料；所述碳纤维复合材料芯是由环氧树脂、膨胀倍数在１００倍以上的纳米膨胀石墨和增强体碳纤维组成的高强导电复合材料构成；所述增强体碳纤维是碳纤维丝、陶瓷纤维丝和玻璃纤维毡由热固性树脂固化定型制成的碳纤维复合丝，其中所述碳纤维丝是由聚丙烯腈基碳纤维混合纤维素碳纤维制成的纤维丝。

本实用新型的外护套采用耐寒低烟无卤聚烯烃类材料，能保证电缆在低温环境下正常工作。 

本实用新型的缆芯的内护套和光电缆的外护套的内侧都采用具有环保性能的聚酯材料绕包电缆。 

另外，本实用新型还在缆芯中填充具有环保性的诸如PP纤维或岩棉绳的填充材料。 

本实用新型的有益效果： 

1）本实用新型适用电压在10-500kv，与相同线径的铜芯铝绞线相比载流量增加。

2）由于采用了碳纤维复合材料芯，重量减小，故架空弧度小，跨距长，减少了塔杆数量，节约了成本。 

3）工作温度范围增大，达到-80℃-200℃。 

4）碳纤维的使用使得本实用新型的耐腐蚀性大大强于钢芯，使用寿命长，安全性能好，并且环保节能。 

5）由于采用光电复合模式，可以传输并检测线路上的信号，实现对电缆的实时监控，为智能电网实现智能化控制打好基础。