專利名稱:組合架空絞線的制作方法
本發(fā)明涉及到一種改進(jìn)型組合架空絞線，在這種架空輸電線或架空地線中組合有光導(dǎo)纖維束。
裝有光導(dǎo)纖維的組合式架空絞線通常在架空輸電線或架空地線中作為保護(hù)和控制該架空輸電線路之用。
圖1所示為先有技術(shù)中一種組合式架空絞線的橫斷面，其中示出，導(dǎo)線具有中心纖維單元1，該纖維單元被一組諸如鋁包鋼芯線類的絞線6′所構(gòu)成的導(dǎo)線層6所包裹著。
光導(dǎo)纖維單元1由間隔器2和做為屏蔽的保護(hù)管5構(gòu)成，間隔器2一般由鋁制成，在它的外周內(nèi)設(shè)有多個(gè)螺旋槽3，每槽內(nèi)裝有一根纖維絞線4，保護(hù)管5通常也為鋁制，裝在每條螺旋槽3內(nèi)的一根纖維絞線4的橫截面示于圖3中，該纖維絞線由光纖玻璃7敷以墊層形成，其第一墊層8為由硅酮樹脂構(gòu)成，而第二層9一般為由氟樹脂構(gòu)成。
具有上述構(gòu)造的組合架空絞線，由于纖維絞線4被裝在間隔器2的每條螺旋槽3元內(nèi)，并且間隔器本身又受到保護(hù)管5的保護(hù)，所以具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。但是，這種絞線構(gòu)造不太適于在絞線中裝設(shè)更多的帶護(hù)層的纖維線，因?yàn)椋瑸榱吮ＷC使它能夠代換現(xiàn)有的架空絞線，它的外徑必須基本上等于通常的架空絞線的外徑，然而在光纖單元1內(nèi)裝設(shè)帶護(hù)層纖維線的有效空間是不充足的，并且減少了相應(yīng)于間隔器2斷面那么大的空間，此外，由于間隔器外徑有限而使間隔器外周上能形成槽的數(shù)目受到限制。
舉例來說，假定一根光導(dǎo)玻璃纖維7具有的外徑為125micron(微米)，若在該玻璃纖維的外圍敷涂一層硅酮樹脂形成第一護(hù)層8，它所提供的外徑為0.4mm，而后以一般的用氟樹脂敷涂形成第二護(hù)層9，其外徑為0.7mm，則在間隔器2外周上每個(gè)螺旋槽內(nèi)最多只能裝入5根帶護(hù)層的纖維絞線4，這時(shí)間隔器2的外徑設(shè)為4.0mm。
在運(yùn)行中組合架空絞線經(jīng)常會(huì)暴露在高溫100℃到150℃之間的，并且在發(fā)生接地或相間短路故障而在導(dǎo)線中流過大電流的情況下，往往被加熱近達(dá)300℃。這種光導(dǎo)纖維的傳輸損耗與其溫度有關(guān)，因?yàn)樵跍囟壬邥r(shí)第二護(hù)層縮變而使光導(dǎo)玻璃纖維微曲，于是造成損耗增大。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種不存在上述問題的組合架空絞線，這種絞線能夠容納很多帶護(hù)層的纖維線而并不增大光纖單元的外徑。本發(fā)明的特征在于，在光導(dǎo)纖維束被裝在間隔器外周上形成的每個(gè)螺旋槽內(nèi)之前，先用薄的阻熱帶包裹它而形成第一護(hù)層。
圖1是通用的組合架空絞線橫剖面圖;
圖2A和2B的透視圖為裝在本發(fā)明的組合絞線中一股光導(dǎo)纖維線的兩個(gè)實(shí)施例;
圖3為用常規(guī)方法制成的一股帶護(hù)層的光導(dǎo)纖維的橫剖面;
圖4和圖5為用于裝在本發(fā)明組合架空絞線中的一根光導(dǎo)纖維束的兩個(gè)另外的實(shí)施例，為其橫剖面圖;
圖6是一個(gè)光導(dǎo)纖維單元的橫剖面，其中一股纖維束具有圖5所示的結(jié)構(gòu)，它們被密實(shí)地嵌裝在間隔器的每槽內(nèi);
圖7的特性曲線表示光纖單元的傳輸損耗與振動(dòng)關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果。
對圖1所示的裝在組合絞線中間隔器2的每個(gè)螺旋槽3內(nèi)的光導(dǎo)纖維束4，在下面用圖2A和圖2B加以說明。
在這兩個(gè)實(shí)施例中，多根光導(dǎo)玻璃纖維線7具有的外徑例如為125micron，敷上第一護(hù)層8后形成的外徑為0.4mm，而合成的纖維束10絞線在耐張線12外面;在圖2A所示的實(shí)施例中，圍著纖維束縱向地纏上一層薄的阻熱帶11，該帶一般可用四氟樹脂做成的厚0.075mm、寬6mm的帶，將帶11相疊交的邊緣粘結(jié)起來。在圖2B所示的實(shí)施例中，薄的阻熱帶11′通?？捎煤?.0125mm的聚酰亞胺帶以適當(dāng)?shù)睦@法盤旋地繞著纖維束，例如用疊繞、對接繞、或開螺線繞等進(jìn)行纏繞。耐張線12以用非金屬材料做成較好。
帶的取材不受上述實(shí)施例所用材料之限，諸如選擇適當(dāng)薄的工程塑料做成的阻熱帶，譬如用氟樹脂而不用聚酰亞胺樹脂和聚苯撐硫(PPS)樹脂，這取決于對比熱阻的要求。
若在光導(dǎo)纖維上的護(hù)層因溫升而縮變則將使纖維發(fā)生微曲，而且由于帶繞元件表面的不平(這是由于阻熱帶增厚處引起的)而致不可避免地產(chǎn)生了一些側(cè)壓力。為了減少這種微曲和側(cè)壓力的產(chǎn)生，期望阻熱帶的厚度不大于0.1mm。
圖4所示為利用多層阻熱帶的實(shí)施例，如圖所示的多護(hù)層光導(dǎo)纖維束10被繞在一根耐張線12外圍，并且雙層帶14由一層薄的外阻熱帶11和一層內(nèi)墊層13所組成，該14對纖維線橫向地纏繞。這樣的構(gòu)造改善了對光導(dǎo)纖維絞線4的側(cè)壓縮性。該墊層13可以用楊氏模量低于阻熱帶11的并可提供合適的墊性質(zhì)的任意材料形成。
在圖5所示的實(shí)施例中，其中多根帶護(hù)層的光導(dǎo)纖維束10被絞繞在耐張線12的外圍，并具有以阻熱纖維15充填成的墊層，例如由Kevlar(凱夫拉爾)構(gòu)成的一種填料在薄阻熱帶11被橫繞在纖維束上之前即填滿并高過纖維束之上，如圖4所示的實(shí)施例中一樣，該墊層具有改進(jìn)的側(cè)壓縮性。此外，假若由于輸電線故障的原因使間隔器的溫度瞬時(shí)地升高，該墊層即起著隔熱的作用，所以使光導(dǎo)纖維束溫升保持在最低限度。
圖6所示的一根光導(dǎo)纖維單元，是由圖5所示的構(gòu)造的纖維束密實(shí)地嵌裝在間隔器外圍上形成的相應(yīng)螺旋槽中，該纖維線在用薄阻熱帶橫向纏繞它之前已用阻熱纖維充填構(gòu)成墊層，而且間隔器上的外圍槽的尺寸基本上等于或小于相應(yīng)纖維束的外徑，由于墊層的彈性，于是纖維束被緊密地嵌在該槽中，并與間隔器形成整體，故在光導(dǎo)纖維中將不會(huì)產(chǎn)生局部微曲現(xiàn)象，甚至由于風(fēng)、短路以及雷擊等原因造成該絞導(dǎo)線伸長或縮短時(shí)也不會(huì)發(fā)生上述問題。
本發(fā)明的組合式架空絞線具有以下優(yōu)點(diǎn)1)盡管在導(dǎo)線溫度上升的情況下由于纖維線因其第二護(hù)層受熱縮作用而造成微曲致使光導(dǎo)纖維的傳輸損耗上升，因?yàn)檠b在本發(fā)明組合絞線內(nèi)光導(dǎo)纖維束具有阻熱帶作為它的第二護(hù)層，并且?guī)Ш癫淮笥?.15mm的一半(該值0.15mm是先有技術(shù)行之有效的制造條件下擠壓成型技術(shù)中可做到的最小值)，所以由于第二護(hù)層的縮變而加在光導(dǎo)纖維束上的應(yīng)力被降到最低限，2)嵌裝在組合架空絞線中的光導(dǎo)纖維束具有附帶的優(yōu)點(diǎn)是，它們的第二護(hù)層可以很容易地被剝除，以便進(jìn)行接頭或與先有技術(shù)中的光導(dǎo)纖維束形成不同的連接，這是由擠壓成型法做成的第二護(hù)層所提供的，3)本發(fā)明組合絞線中所用的纖維束結(jié)構(gòu)比起先有技術(shù)中第二護(hù)層的光導(dǎo)纖維束更有利于實(shí)現(xiàn)“較小直徑的多纖維單元”，4)本發(fā)明中所用的光導(dǎo)纖維構(gòu)造與多根光導(dǎo)纖維束無阻熱帶挷在一起被松散地裝在間隔器的槽內(nèi)者相比具有較好的可靠性和傳輸特性，在松散的結(jié)構(gòu)中，在個(gè)個(gè)纖維線間和在每根纖維線和間隔器上槽的內(nèi)表面間的摩擦系數(shù)在縱向方面分布不均勻，而且這些光導(dǎo)纖維線在槽內(nèi)獨(dú)自地挪動(dòng)，所以在受到外力，例如伸張、壓縮和振動(dòng)的作用時(shí)，局部應(yīng)力很容易影響到光導(dǎo)纖維線上去。
上述這些問題當(dāng)?shù)谝蛔o(hù)層系由高摩擦系數(shù)的硅酮樹脂做成時(shí)尤其嚴(yán)重，在具有這種硅酮樹脂的多根光導(dǎo)纖維線不被挷扎在一起地裝在一個(gè)槽內(nèi)時(shí)，在硅酮樹脂和槽的內(nèi)表面之間的接觸程度沿纖維的長度方向有所不同，從而造成縱向方面作用到光纖和槽內(nèi)表面之間的摩擦力不均勻而產(chǎn)生局部應(yīng)力，并在組合架空絞線遭受外力，如壓縮和振動(dòng)的情況下，在光導(dǎo)纖維束中產(chǎn)生微曲現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明用阻熱帶將多根光導(dǎo)纖維線組合并在一起而形成整體的纖維束，這樣一來，由于作用在纖維束和槽的內(nèi)表面間的摩擦力在絞線的縱方向是均勻的，整根纖維束即能在槽內(nèi)滑動(dòng)而不會(huì)增大絞線的傳輸損耗。
圖7所示為對10米長的光導(dǎo)纖維單元施加振動(dòng)波(振幅+5mm，頻率35HZ)時(shí)連續(xù)側(cè)得的光導(dǎo)纖維束的傳輸損耗變化結(jié)果，對圖2A和2B所示本發(fā)明的光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)所測量的結(jié)果為圖中實(shí)線所示，圖中虛線所描繪的為對由光導(dǎo)纖維線無阻熱帶挷扎在一起地放在間隔器外周的每個(gè)槽內(nèi)所形成的光導(dǎo)纖維單元測得的結(jié)果。從圖可見，振動(dòng)造成傳輸損耗增加了0.6dB/m，而應(yīng)用本發(fā)明的光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)即能將此值降低到零值。
權(quán)利要求
1.一種帶光導(dǎo)纖維的組合架空絞線包括有一個(gè)套在間隔器外的保護(hù)管，間隔器的外周上具有多個(gè)螺旋槽用以嵌裝光導(dǎo)纖維束，其特征為，嵌裝在每個(gè)螺旋槽內(nèi)的光導(dǎo)纖維束包括有多根玻璃纖維線，這些纖維線具有第一護(hù)層并且這些絞繞在一起的纖維線束被一層薄的阻熱帶包裹。
2.按照權(quán)利要求
1的組合架空絞線，其中所述的薄阻熱帶是縱向地包住該纖維絞線束，并且所述的帶被繞后是邊搭邊地連接在一起。
3.按照權(quán)利要求
1所述的組合架空絞線，其中所述的薄阻熱帶是螺旋地纏繞著所述的纖維束。
4.按照權(quán)利要求
1所述的組合架空絞線，其中所述的阻熱帶的融點(diǎn)不低于200℃和厚度不小于0.1mm。
5.按照權(quán)利要求
1所述的組合架空絞線，其中所述的玻璃纖維涂有硅酮樹脂層，并且具有的外徑不大于0.6mm。
6.按照權(quán)利要求
1所述的組合架空絞線，其中所述的薄阻熱帶至少有兩層，所述兩層中的內(nèi)層具有的楊氏模量低于其外層者，所述的內(nèi)層借此提供了墊的性質(zhì)。
7.按照權(quán)利要求
1所述的組合架空絞線，還包括有設(shè)置在所述的薄阻熱帶和所述的玻璃絞纖維束之間的墊層，所述的墊層由阻熱纖維構(gòu)成。
8.按照權(quán)利要求
7所述的組合架空絞線，其中所述間隔器上各槽的大小基本上等于或小于所述的每根光導(dǎo)纖維束的外徑，以便使所述的光導(dǎo)纖維束牢固地被限制在每個(gè)所述的槽內(nèi)。
專利摘要
一種能容納多根帶護(hù)層而外徑不大的光導(dǎo)纖維束的組合架空絞線，減少了微曲及其造成的傳輸損耗，光導(dǎo)纖維束裝在間隔器外周上設(shè)置的多個(gè)螺旋槽內(nèi)，間隔器外圍被一根保護(hù)管包圍著，槽內(nèi)的光導(dǎo)纖維束是由多根帶第一護(hù)層的玻璃纖維線組成，纖維束被用薄阻熱帶縱向地包裹，該帶在繞后邊搭邊地連接。另外，帶也可繞著纖維束旋繞，帶的熔點(diǎn)不小于200℃及厚度不大于0.1mm較好。
文檔編號G02B6/44GK86102701SQ86102701
公開日1986年10月15日 申請日期1986年4月17日
發(fā)明者北山佳延 申請人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan