引言

隨著(zhù)國家電網(wǎng)公司電力光纖到戶(hù)工程的正式啟動(dòng)和銅資源的日益匱乏，輕型光電復合鋁合金電力電纜應運而生。電力光纖到戶(hù)工程主要依靠在低壓電力電纜內復合光單元,在供電的同時(shí),將光纖同時(shí)接入,以實(shí)現智能電網(wǎng)功能,并開(kāi)展電信網(wǎng)、廣播網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)內容傳輸的“三網(wǎng)融合”等業(yè)務(wù)。而稀土高鐵鋁合金作為電力電纜的導體，由于其特殊的導體配方和熱處理工藝，均能滿(mǎn)足電力輸送的需要。

1 導體

在這次設計中，所使用的導體是抗蠕變8030系稀土高鐵鋁合金，這種鋁合金導體的電導率是國際退火銅標準（IACS）的62.5%，在同樣體積下，鋁合金的實(shí)際重量大約是銅的三分之一，按照該計算，在滿(mǎn)足相同導電性能的前提下，相同重量的鋁合金電力電纜的長(cháng)度是銅纜的2倍。因此，高導電率合金線(xiàn)纜的重量是同樣載流量的銅纜的一半。當合金電纜的導體截面積是銅芯的1.5倍時(shí)，其電氣性能基本相當。同時(shí)還具有抗蠕變、導熱性、抗腐蝕性、高柔韌、高延伸及連接穩定等優(yōu)點(diǎn)。

2 光單元

光單元有多種結構，有鋁管型、不銹鋼管型、鋁骨架型及套塑型。我們采用的是套塑型中的松套結構。如下圖

這種結構的光單元為光纖提供了進(jìn)一步的抗壓抗拉的機械保護而且制造了光纖的余長(cháng)，光纖余長(cháng)的產(chǎn)生使得光纜具有優(yōu)越的機械、物理性能。在光纜的敷設與運輸時(shí)，當環(huán)境溫度變化及外力施加時(shí)，會(huì )使光纜有一定量的伸縮量，而光纖余長(cháng)的產(chǎn)生使光纖在光纜受到伸縮變化時(shí)可以不受外力或使外力的作用減小到可以承受的程度。另一方面，由于松套管內壁與一次著(zhù)色光纖間有一定的空間間隙，通常二者之間的間隙需填充觸變性的阻水油膏，由于阻水油膏的存在，當有側壓力施加在松套管上時(shí)，松套管產(chǎn)生的形變不會(huì )直接作用于光纖。所以，阻水油膏為光纖提供了有效的阻水和機械保護。

3 阻水結構

電纜內的所有間隙均應有有效的阻水措施，考慮到入戶(hù)纜的敷設及維護等特性，阻水填充方式應采用半干式和全干式。特別是將智能電網(wǎng)光纖到戶(hù)，全干式光電復合纜結構是唯一的選擇方式。具體工藝如下：在成纜時(shí)，應連續放置充滿(mǎn)水性復合物或阻水紗，也可間隔設置阻水環(huán)。

4 聯(lián)鎖鎧裝結構

如上圖所示，聯(lián)鎖鎧裝型電纜獨特的拱形聯(lián)鎖鎧裝結構，重量輕，分散側壓性能優(yōu)越，采用5000系高強度鋁合金帶屬非磁性材料，不會(huì )產(chǎn)生渦流損耗，散熱好、抗腐蝕性好，堅固強韌。

5 復合纜外護套的結構設計

復合纜的護套結構應按照用戶(hù)的要求進(jìn)行設計。護套的結構尺寸設計，按照GB/T12706.1—2008中附錄A“確定護層尺寸的假設計算方法”加以計算。假設直徑時(shí)，因光單元外徑較小，不考慮光單元的存在。

對于鎧裝內襯層結構，按照GB/T12706.1—2008允許采用繞包和擠包方式，在這里我們都采用擠包結構，因為擠包內襯層的徑向阻水及纜芯保護作用比繞包內襯層的要好，這樣對復合芯纜形成更好的保護作用。

6 成品結構圖

 

在生產(chǎn)中應注意：

1）在拉絲后，鋁合金單絲要進(jìn)行時(shí)效處理，以確保其導電率達到我們的要求；

2）由于光電復合纜的電力線(xiàn)芯為3+1芯、3+2芯、4芯等截面及5芯結構等，再加上光單元，必須在6盤(pán)成纜機上絞合成纜。成纜時(shí)應采用退扭方式；

3）放置光單元的欄架要求放線(xiàn)張力小而均勻，且不能過(guò)快，以免損傷光單元；

4）在成纜、擠內襯層、鎧裝到成品工序中，每次上盤(pán)、下盤(pán)都要做光纖的衰減測試，確保光纖合格，所以要預留一定量的余長(cháng)。   

7 結束語(yǔ)

輕型光電復合鋁合金芯低壓電力電纜在節約能源方面，導體鋁合金的回收率非常高。再生鋁是節能、環(huán)保型產(chǎn)業(yè)，再生鋁的綜合能耗只是電解鋁的5%，而再生銅的綜合能耗則是冶煉銅的18%。以鋁代銅，無(wú)疑是建立資源節約型環(huán)境友好型社會(huì )的重要選擇和必由之路。

同時(shí)，光單元植入力纜之中，集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線(xiàn)，有效降低進(jìn)入小區和用戶(hù)的各項成本，是目前性?xún)r(jià)比最高的復合纜結構。

文章標簽：電力電纜