[发明专利]自融冰式架空绝缘导线及监测装置

说明书

本发明公开自融冰式架空绝缘导线，包括由内至外的光纤层、线芯层、半导电层、外部绝缘层，光纤层包括中空的不锈钢管和内置的光纤；不锈钢管外部挤制钢管绝缘层，多个单股线芯分层反向绞合在光纤层外部，外部绝缘层内置加热丝；将半导电层、外部绝缘层依次挤制在线芯层外。本发明还公开监测装置，包括传感光纤应变解调仪、供电装置、控制开关，所述传感光纤应变解调仪连接光纤和控制开关的一端，控制开关的另一端连接供电装置，供电装置连接加热丝。本发明的有益效果：可以根据绝缘导线受力应变状况实现自动融化冰雪，无需人为或无人机巡视整条线路及人工通电加热；大大提高线路在覆冰状态下的安全性，降低线路维护成本。

技术领域

本发明涉及一种绝缘导线，尤其涉及的是一种架空绝缘导线。

背景技术

架空绝缘导线(见图1(a))，其内部为铝制单线，外部包裹半导电层及交联聚乙烯绝缘；如图图1(b)所示，架空绝缘导线通过挂钩旋挂至立杆间的钢丝绳上。

在一些湿度较大区域的初冬和初春时节，因降雪或雨雪天气，架空绝缘导线及绝缘子串等处附着水滴，当温度下降凝结成冰，湿雪持续会导致冰层越来越厚，相应的增加了线路重量及迎风面的面积，导线受力伸长弧垂变大的同时，如果有横向风作用，即会引起大幅度的低频振动(见图1(b)、1(c)示意图)。再次增大了杆塔水平荷载，极易造成横向倒杆事故(见图1(d)示意图)。同时导线两端固定在杆塔处的部分与固线金具的相对摩擦幅度和力度均增大(见图1(e)示意图)。最终导致摩擦处的绝缘层磨破，内部导体受损甚至磨断。

现有技术中也有能够去除冰雪的架空绝缘导线，如申请号：201410229597.7，一种抗冰雪架空绝缘电缆，主要由两根绝缘架空电缆组成，其特征在于：加大成缆节距，成缆节距在50-100倍之间；电缆为双层结构，内层为经压圆处理的导电缆线芯，外层为高密度耐电痕绝缘层。利用其成缆节距在50-100倍之间，能够保证在风力的作用下，电缆能自动交错，达到自动除冰雪的目。但在持续低温且结冰的场合下，冰牢牢附着在电缆上，很难自动滑落。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中架空绝缘导线在低温覆冰的环境中，冰雪受力受到覆冰、风力影响引起低频振动、摩擦断裂甚至导致杆塔倾斜、倒塌，安全性低的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

自融冰式架空绝缘导线，其特征在于，包括由内至外依次为光纤层、线芯层、半导电层、外部绝缘层，所述光纤层包括中空的不锈钢管和内置在不锈钢管内的光纤；所述线芯层由多个单股线芯绞合而成的多层结构；所述不锈钢管外部挤制钢管绝缘层，多个单股线芯分层反向绞合在光纤层外部，所述外部绝缘层内置加热丝；将半导电层、外部绝缘层依次挤制在线芯层外。

本发明的架空绝缘导线，内部光纤层的光栅阵列传感光纤可连接监测装置，该装置为光信号解调仪，解调仪向光纤发送一定波长的光信号，同时接收其反射光信号。当光纤受到额外应力而伸、缩，解调仪接收到的反射光信号波长将产生变化，并将光信号波长变化解调为光纤伸、缩应变量。亦可得到电缆额外应变量。通过信号解调监测装置，可精准监测导线覆冰后的应变，并通过装置系统预先设置的应变报警限位，自动控制架空绝缘导线内加热丝的通、断电，加热时可以实现融化冰雪，无需人为或无人机巡视整条线路；大大提高线路在覆冰状态下的安全性，降低线路维护成本。

优选的，所述光纤为光栅阵列传感光纤。当架空绝缘导线受力伸长时，不锈钢管内部的光栅阵列传感光纤亦伸长，光栅阵列传感光纤可以实现多点长距离监测，耐环境性能更优，传感数据更加准确。

优选的，所述单股线芯为铝制线芯。

优选的，所述半导电层是在线芯层外部挤制半导电材料形成。