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智能架空絕緣電纜結構的設計！
智能架空絕緣電纜結構的設計！
十二五”期間，國家電網加大投資力度，建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱”的高壓骨干網架和長距離支流輸電工程，初步建設成核心的世界一流的堅強智能電網。這就要求電線或電纜具有很長的跨距及在輸電的同時能實現在線監測，即起到預警的作用，針對這種情況，沈陽聯迅就長距離支流輸電工程用電纜展開論述。
一、加強芯的選取
由于是長距離、大跨度用架空電纜，我們首先要想到該沈陽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。沈陽線纜由于強度比較高，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：
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。沈陽線纜廠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。
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。
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。目前常用傳統的沈陽電纜都是作為電力傳輸用的，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。
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