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光电复合架空绝缘电缆设计 [复制链接]

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版主 博客之星 站长 副站长

发表于 2013-2-26 11:19:27 |显示全部楼层
1.引言
关于光电复合架空电缆方面的文献已有很多,并且介绍的较为详细,然而对光电复合导体结构的设计几乎一样,一般是不锈钢管光单元放在中心轴或层上,采用圆单线进行规则绞合,绞合完成后进行挤内屏及绝缘,由于不锈钢管光单元的结构决定,绞合后不能进行紧压。在挤塑时内屏材料嵌在单丝之间的间隙中,这样,既造成浪费材料又不能保证内屏材料均匀包覆在导体上,而且没有经过紧压,导体容易出现“蛇形”和导体外径偏大等问题,最终绝缘材料也造成浪费,严重时甚至生产不出来合格的产品,针对此种情况,本文介绍一种光电复合架空绝缘电缆导体的设计方法,供大家参考。
本文以JKLYJ/G6B1-10KV 120mm2中导体设计为例进行讲解。
2.确定光电复合电缆导体光单元的位置和铝杆的型号
像前面所述,如果是圆单线的话,不锈钢管放在哪个位置对导体是没有影响的,然而,本文采用的是异形单丝进行绞合,所以,不锈钢管只能放在中心轴上。由于采用异形单丝进行绞合,就要求单丝具有较好的柔韧性,所以我们选择A2杆进行拉制,如图1

图1 JKLYJ/G6B1-10KV 120mm2结构图
3.计算光电复合电缆导体的有效截面
我们可以参照标准GB/T1179-2008,查得120mm2导体在20℃情况下的直流电阻为0.2374Ω/km,利用下式

R—120mm2在20℃下的直流电阻:0.2374 ;ρ—铝导体的电阻率,即0.028264Ω•mm2/m;L—1km。可求得:S=119.06mm2。
4.计算电缆导体的外径及确定层数和根数
由于采用的单丝是异形,绞合后的填充系数比较大,在0.88—0.92之间,根据经验我们取填充系数为0.90,根据下式

代入相应的数据,可求得d=12.97=13.0mm
关于层数及根数的确定,我们可以参照GB/T1179-2008,进行试取:取两层结构,根数为18根,即6+12,绞合时单线之间存在间隙,取外层异形单线之间的夹角为29。,邻外层单线之间的夹角59。,外层单丝和邻外层单丝的高度都相同,并且根据经验倒圆角为0.6mm。通过AUTO CAD绘制如图2

图2  120mm2导体大致图
从图中,我们可以看出,这种结构,外层异形单丝呈现“口”字形,显然不利于线芯的绞合,并且通过AUTO CAD进行计算,这种结构的有效面积为117.20mm2,也不符合要求。
经过反复数据的代入及试验,最终确定该导体的层数为:两层,单丝排列为5+9。取外层异形单线之间的夹角为39。,邻外层单线之间的夹角71。。如图3

图3  120mm2导体最终图
通过AUTO CAD进行计算,可以得出其有效面积。外层面积:8.6966*9=78.27mm2;邻外层面积:8.1927*5=40.96mm2,总面积为119.2 mm2。
可以得出结论,这种结构完全符合生产要求。
5.与传统结构的对比分析

10kv光电复合架空绝缘电缆结构对照表(1km)
通过对比发现,这种新型结构具有很大的经济效益,同时单丝根数的减少,又能提高生产效率,值得推广并应用于生产。
6.结束语
针对其他不能紧压导体结构,同样也是适用的,且方法相同。本方法准确、简单、快捷,已经在本司得以推广, 且取得很好的效果。
参考文献:
【1】 GB/T3956—2002 电缆导体
【2】 GB/T14049—2008额定电压10kv架空绝缘电缆
【3】 GB/T1179—2008 圆线同心绞架空导线(陈长江 苗雪鹏)
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