一种新型ADSS防覆冰方法与流程

一种新型adss防覆冰方法
技术领域
1.本发明涉及电缆电线技术领域，特别是一种新型adss防覆冰方法。


背景技术：

2.随着电力系统的高速发展，电力通信网作为智能电网和电力物联网的基础，是作为“两网”安全、可靠、稳定、高效、经济运行的重要保障。目前国家电网通信网络网架均是以光纤为主，特别是主干线路更是以光纤通信为首选。而adss光缆更是电力特有的光缆，因其自承式、重量轻、直径小、全绝缘的特点，广泛应用于10kv～500kv各个电压等级的光缆线路中。
3.但由于我国地域广阔，横跨多个纬度和经度，从南至北跨热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带5个气候带，除热带鲜有出现adss覆冰的情况，其他4个气候带的adss光缆每年均受到不同程度的覆冰影响，严重的导致光缆断芯甚至断缆，造成信息中断、道路阻碍等问题。而现有的光缆融冰方法多数应用于opgw，且推广度不强，adss由于为全绝缘非金属光缆，无法同opgw一样加入金属管作为通电的发热导体，因而adss截止目前尚未有可靠的解决方案。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够实现adss光缆在低温季节覆冰的情况下，预防和融冰操作的新型adss防覆冰方法。
5.本发明采用以下方法来实现：一种新型adss防覆冰方法，其特征在于：所述方法需提供一防覆冰全介质自承式光缆，包括第一绝缘内护套层，所述第一绝缘内护套层内中心位置设置有非金属加强件，所述第一绝缘内护套层内以所述非金属加强件圆心为中心环形阵列设置有多个纤芯套管，所述纤芯套管内设置有测温光纤，所述第一绝缘内护套层内设置有填充绳，且所述填充绳与所述纤芯套管环形阵列设置；所述第一绝缘内护套层外表面设有碳纤维网层，所述碳纤维网层外表面设有第二绝缘内护套层，所述第二绝缘内护套层外表面设有外护套层；所述方法包括以下步骤：
6.步骤s1、使用时，将防覆冰全介质自承式光缆架设在送电线路上；
7.步骤s2、在光缆接续盒旁挂置供电测控装置，将碳纤维网层零线和火线经所述光缆接续盒引出接入供电测控装置中，从而供电进行加热升温；
8.步骤s3、在光缆接续盒内的防覆冰全介质自承式光缆上分离出测温光纤，通过测温光纤连接至供电测控装置，从而设置启停的温度范围区间；
9.步骤s4、当架设于送电线路上的防覆冰全介质自承式光缆产生覆冰时，启动供电测控装置，对碳纤维网层进行供电，从而产生热能，利用碳纤维高阻的特性可以迅速产生高热量，实现防覆冰全介质自承式光缆的融冰操作；
10.步骤s5、当融冰完成时，通过自动关闭供电测控装置，停止碳纤维网层的供电，从而停止加温。
11.进一步的，所述步骤s3进一步具体为：在光缆接续盒内的防覆冰全介质自承式光缆上分离出测温光纤，将测温光纤接至供电测控装置，通过测温光纤设置供电测控装置的启停温度范围，所述启停温度范围区间为
‑
5℃
‑
70℃。
12.进一步的，所述步骤s5进一步具体为：由于冰的融点是0℃，因此根据融冰公式q吸＝cm(t终
‑
t初)，已知冰的质量c和比热m，初始温度即当前冰的温度(由测温光纤测出)为t初，最终温度为t终＝0℃，因此可计算出需要的热量q；通过焦耳定律公式q＝i2rt，已知电流i、炭纤维电阻r、发热量q，即可计算出加热时长t；因此可预先将供电测控装置通过对应的温度，设置对应的加热时长，进行融冰，当融冰完成时，通过供电测控装置停止供电从而停止加温。
13.进一步的，所述步骤s5后还包括，所述外护套层采用绝缘聚氯烯或抗电痕外护套，最高耐受温度为70℃，在碳纤维网层加温过程中，当测温光纤测出温度即将达到外护套层最高耐受温度70℃，则使供电测控装置停止加温，避免防覆冰全介质自承式光缆损坏。
14.进一步的，所述非金属加强件采用纤维增强复合塑料材料制成。
15.进一步的，所述纤芯套管和所述第一绝缘内护套层之间填充有阻水油膏。
16.本发明的有益效果在于以下几点：
17.1、本发明能够解决adss光缆在低温季节预防覆冰或对覆冰进行融冰操作；
18.2、选用碳纤维层做发热导体，解决adss不适合选用金属作为发热导体的难题；
19.3、选用测温光纤配合供电测控装置，对adss进行全实时监测温度和自动启停防冰、融冰操作。
20.4、根据测温光纤可以感应温度变化，对光缆起到高温保护作用。
21.通过上述4点从而有效可靠地解决adss覆冰的情况下造成的断芯断缆的情况，对于adss的广泛应用是质的飞跃，使得adss的使用更加广域、安全、稳定、经济、先进。
附图说明
22.图1为本发明的流程示意图。
23.图2为所述防覆冰全介质自承式光缆结构示意图。
24.图3为所述防覆冰全介质自承式光缆使用状态示意图。
25.图4为所述防覆冰全介质自承式光缆使用细节示意图
26.【标号说明】：1
‑
第一绝缘内护套层；2
‑
非金属加强件；3
‑
纤芯套管；41
‑
普通光纤；42
‑
测温光纤；5
‑
填充绳；6
‑
碳纤维网层；7
‑
第二绝缘内护套层；8
‑
外护套层；9
‑
光缆接续盒；10
‑
供电测控装置；11
‑
芳纶纱加强层；12
‑
阻水油膏；13
‑
防覆冰全介质自承式光缆；14
‑
光缆线夹；151
‑
零线；152
‑
火线。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明做进一步说明。
28.请参阅图1、图2所示，本发明提供了一实施例：一种新型adss防覆冰方法，所述方法需提供一防覆冰全介质自承式光缆，包括第一绝缘内护套层1，所述第一绝缘内护套层1内中心位置设置有非金属加强件2，所述第一绝缘内护套层1内以所述非金属加强件2圆心为中心环形阵列设置有多个纤芯套管3，所述纤芯套管3内设置有测温光纤42，所述第一绝
缘内护套层1内设置有填充绳5，且所述填充绳5与所述纤芯套管3环形阵列设置；所述第一绝缘内护套层1外表面设有碳纤维网层6，所述碳纤维网层6外表面设有第二绝缘内护套层7，所述第二绝缘内护套层7外表面设有外护套层8；
29.本发明中所述纤芯套管3内还设置有普通光纤41。
30.参阅图3，所述方法包括以下步骤：
31.步骤s1、使用时，将防覆冰全介质自承式光缆架设在送电线路上；
32.步骤s2、在光缆接续盒9旁挂置供电测控装置10，将碳纤维网层6零线151和火线152经所述光缆接续盒9引出接入供电测控装置10中，从而供电进行加热升温；
33.步骤s3、在光缆接续盒9内的防覆冰全介质自承式光缆上分离出测温光纤4，通过测温光纤4连接至供电测控装置10，从而设置启停的温度范围区间；
34.步骤s4、当架设于送电线路上的防覆冰全介质自承式光缆产生覆冰时，启动供电测控装置10，对碳纤维网层6进行供电，从而产生热能，利用碳纤维高阻的特性可以迅速产生高热量，实现防覆冰全介质自承式光缆的融冰操作；
35.步骤s5、预先将供电测控装置通过对应的温度，设置对应的加热时长，当融冰完成时，通过自动关闭供电测控装置10，停止碳纤维网层6的供电，从而停止加温。
36.本发明实例中，所述步骤s5中需加热的温度和控制范围采用融冰公式：q吸＝cm(t终
‑
t初)进行计算所需加热温度，再由焦耳定律公式：q＝i2rt计算加热至融冰的温度所需时长，从而预先将供电测控装置通过对应的温度，设置对应的加热时长。当融冰完成时，通过测控装置停止加电从而停止加温
37.本发明实例中，所述步骤s5后设定极限温度保护功能，加温过程中若测温光纤测得温度超过adss外护层最高承受温度，测控装置自动停止加温，设定极限温度保护功能方法为：adss外护套层普遍为聚氯烯或抗电痕护套，其最高可耐受温度为70℃，加温过程中若测温光纤测得温度即将达到adss外护层最高承受温度，设定测控装置自动停止加温。
38.下面通过一具体实施例对本发明作进一步说明：
39.本发明实施例中，将碳纤维网层制作成闭合回路形式，覆盖于全介质自承式光缆的第一绝缘内护套层上，再将设置第二绝缘内护套层，将芳纶纱加强层覆盖于第二绝缘内护套层上，最外层使用绝缘抗电痕外护套，adss套管中放置2芯测温光纤形成一个防覆冰adss光缆结构。
40.请参阅图4所示，本发明实施例中，将adss架设于送电线路上；在光缆接续盒旁挂置交流220kv供电测控装置设备，同时将碳纤维网层的零线、火线在接续盒内引出光缆，接入交流220v供电测控装置设备进行供电；在接续盒内部分离出测温光纤，通过测温光纤接至测控装置，从而设置启停的温度范围区间；当架设于送电线路上的adss发生覆冰时，启动测控装置对碳纤维网层进行加电，从而产生热能，利用碳纤维高阻的特性可以迅速产生高热量；
41.本发明实施例中，冰的融点是0℃，因此根据融冰公式：
42.q吸＝cm(t终
‑
t初)
43.式中：已知冰的质量c和比热m，初始温度即是当前冰的温度(由测温光纤测出)为t初，最终温度为0℃，因此可计算出需要的热量q。
44.通过焦耳定律公式：
45.q＝i2rt
46.式中：已知电流i、炭纤维电阻r、发热量q，即可计算出加热时长t。因此可预先将供电测控装置通过对应的温度，设置对应的加热时长。当融冰完成时，通过测控装置停止加电从而停止加温；adss外护套层普遍为聚氯烯或抗电痕护套，其最高可耐受温度为70℃，加温过程中若测温光纤测得温度超过adss外护层最高承受温度，测控装置自动停止加温。
47.请继续参阅图2所示，本发明一实施例中，所述非金属加强件2采用纤维增强复合塑料材料制成。使得能够在光缆里起支撑跟抗拉的作用，在接头盒处起固定作用。
48.请继续参阅图2所示，本发明一实施例中，所述纤芯套管3和所述第一绝缘内护套层1之间填充有阻水油膏12。使得能够对光缆内部起到防水、防潮、缓冲作用。
49.本发明中的内护套层为现有技术，可以是绝缘的聚氯烯，但并不仅限于此。
50.本发明中的外护套层为现有技术，选用绝缘抗电痕外护套。
51.总之，本发明的目的是提供一种新型adss防覆冰方法，从而有效可靠地解决adss覆冰的情况造成的断芯断缆的情况，对于adss的广泛应用是质的飞跃，使得adss的使用更加广域、安全、稳定、经济、先进；使用碳纤维网层覆盖于全介质自承式光缆的内护套层上，再设置第二层绝缘内护套，将芳纶纱网覆盖于第二层内护套上，最外层使用绝缘聚氯烯或抗电痕外护套，在光缆接续盒处将碳纤维网层接入交流220v供电测控装置设备进行供电；adss套管中放置2芯测温光纤，接至测控装置，从而设置启停的温度范围区间；将adss架设于送电线路上，当测发生覆冰时，启动测控装置对碳纤维网层进行加电，从而产生热能；当融冰完成时，通过测控装置停止加电从而停止加温；加温过程中若测温光纤测得温度超过adss外护层最高承受温度，测控装置自动停止加温。
52.由于adss外护套层普遍为聚氯烯或抗电痕护套，其最高可耐受温度为70℃，同时adss作为全介质自承式光缆不适宜加入金属器件作为发热导体，以免金属器件在线路运行时产生较大的感应电流，导致安全事故。通过广泛的实验，寻找到碳纤维作为发热导体，由于导电低、发热高、安全性强等特点，本次将其整合进adss的光缆整体结构中。
53.通过本发明预防和解决adss光缆在低温季节覆冰的情况，同时根据测温光纤可以感应温度变化，对光缆起到高温保护作用。本发明中的测温光纤9和供电测控装置10均为现有技术，本领域技术以及能够清楚了解，在此不详细说明，所述供电测控装置10的作用是为碳纤维网进行交流220kv供电，然后经测温光纤进行测温。
54.凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
55.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改。本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。