智能电网与电缆的关系区别解析

　　4. 倍容量导线信息

　　倍容量导线由特耐热铝合金线与铝包高强度殷钢线组合绞制而成。长期使用温度在150℃以下，但允许达230℃，短路温度290℃。与普通钢芯铝绞线相比，在外径及单位重量相当的情况下，载流量约提高一倍。由于这种结构的价格较高，线路损耗也较大，一般仅在大跨越或需要增容的线路上采用。倍容量导线的计算载流量见表5.3-48。铝包高强度殷钢线在230℃以下的线胀系数为3.3×10–6/℃。

　　5. 钢芯软铝绞线

　　钢芯软铝绞线由软铝线与钢芯组合绞制而成，其结构形式上没有多大改变。其特点是在运行过程中，在超过应力转移温度以上时，软铝线处于松弛状态，机械负荷可以认为全由钢芯承担。正常运行温度可高达160℃。载流量可提高近1倍，而弧垂并不明显增大，比较适合于需要改建增大容量的线路。这种导线的自阻尼性能也较好。一般设计铝导体线截面为240～480mm2，架设线路时需有特殊预拉力措施。

　　6. 间隙式架空导线

　　间隙式架空导线与自阻尼导线有些相似，其中心为高强度镀锌钢线绞合的钢芯，钢芯外绞制耐热拱形铝合金线，但二者之间留有间隙，间隙内充实耐高温硅脂，拱形线外再绞圆形耐热铝合金线。工作温度达150℃，与一般架空导线比较，载流量约提高到1.6倍，并具有阻尼性能，日本已有应用。

　　7.型线同心绞架空导线

型线同心绞架空导线等同采用IEC62219：2002《型线同心绞架空导线》标准。

　　8.500kV超高压架空线用钢芯铝绞线

　　已有统一的企业标准，基本上属于定点生产。

　　9.复合材料加强芯铝绞线

　　芳纶纤维、碳纤维或玻璃纤维与树脂制成的纤维复合增强塑料构件（FRP），在电缆行业中广泛应用，最近架空导线也开始研究发展FRP的应用。复合材料加强芯铝绞线的英文缩写为ACCC，与传统的钢芯铝较线相比，它具有比强度大、重量轻、耐高温，耐腐，体胀系数小（弛度亦小）的优点，在可比对条件下，当增加 28%的铝导体截面，有可能提高整体容量1倍和铁塔数量可减少20%。

　　10.光纤复合架空地线

　　光纤复合架空地线（OPGW），国内已有标准。由通信用光纤置于铝管或不锈钢管中组成的光单元与铝包钢线或铝合金线组合绞制而成，具有防雷保护和通信两种功能。光纤具有信息容量大、传输衰减小、不受电磁干扰及使用安全可靠等优点，能适应电力系统中遥控、遥测和大容量信息传输的需要。

　　11. 光纤复合架空相线

　　光纤复合架空相线（OPPC），它的架设基本上同OPGW类似，是依据 IEEEStd1138-1994、IEEEStd524-1992等电力部门架空线安装安全管理规程和操作技术，但OPPC的接续涉及到光纤接续和光电分离技术，对接续的技术、高压绝缘有严格要求。

　　12.温度监测跳线

　　高压架空线的温度监测，是建立于光纤（FBG）传感系统的基础上，采用这项新技术不需要投入大量资金来更换整条线路，而是在一座铁塔上二根断开的架空导线，补充连接一根跳线，这样不妨害原有线路的正常运行。跳线导体结构与原来线路中高压相线基本相同，在跳线中放置一根具有温度敏感功能的特殊光纤，这一结构与 OPGW相似。跳线一端接入分离器，在分离器内，将温度敏感光纤连接到常规光纤，由常规光纤将信号输出，进一步将数据输出到工作站，其他连接与常规架空导线相同。温度的监测系统的构思见图5，监测系统见图6，跳线的结构见图7，温度监测安装原理见图8。该系统主要监测参数是导体温度，这种远程监测和控制，为实现智能电网提供了条件。

　　上海电缆研究所会同各著名电缆厂，合作研发了多种高压架空输配电架空导线，建立了高压架空输电线试验基地，具备各种精良试验设备，可为智能电网架空导线提供优质服务。

　　智能电网与光缆、电缆和综合光-电缆四网融合是国家电网公司发展规划之一，公司成立了智能电网部，专门负责推进这项工作，电力网的最大优势是包罗了一切用户。目前只有部分家庭拥有电话和宽带，但所有家庭都用电，电力线上网比其他各种上网方式都拥有更多接入用户。至于技术上问题不大，实际上电力线上网早在5年前技术已经基本成熟，并在多个地区进行了试点。如果多网合一，主要是在400伏的配电网中加一根光纤，现在光纤的成本非常低，如果光纤跟着电缆走，在技术上来说也有好处。但是四网融合涉及到多个政府部门管辖的事，不是轻易能解决的问题。目前电网系统内部，也需要很大的信息传递，所以光电合一事智能电网中必不可少的一页。

       1.光纤-电力电缆

　　光纤-电力电缆的含义是电力电缆中包含了光纤单元，光纤-电力电缆设计既应符合电力电缆指标要求，又应保护光纤，并保证光纤的信号传输可靠性。因为有力缆和光缆二部分组成，连接盒的设计比较复杂，所以制造光纤-电力电缆长度很长，不用中间连接盒。浅海需要连接电力电缆的情况很多，如采用光纤-电力电缆，更为方便。当代的光纤信息传递技术已大大超过对称和同轴通信电缆，并重量轻、体积小和信息量大等有点。

　　图9是光纤-电力电缆品种之一，注释如下：1）高密度聚乙烯外护套;2）单模光纤;3）铜70mm2阻水导体，8.7/15kV乙丙橡胶绝缘;4）挤出的填料;5）低密度聚乙烯内护套;6）镀锌双钢丝铠装，钢丝直径为3.5mm，内层48根，外层54根。

　　图10是光纤-电力电缆中的光缆单元，注释如下：1）中心加强元件;2）单模光纤;3）PBT套管;4）低密度聚乙烯内护套;5）芳伦纤维加强（类似铠装）;6）热塑性隔离带;7）铜金属密闭护套;8）高密度聚乙烯外护套。

　　光纤-电力电缆的机械性能如下：1）外径98.8mm;2）空气中重量21.7kg/m;3）水中重量13.9kg/m;4）最大工作负荷70吨;5）轴向坚实度 293.6MN;6）20℃时弯曲坚实度1.6kN·m2。电气性能如下：1）电压等级12/20;2）运行电压13.8kV;3）频率60Hz;4）额定电流265A;5）电容0.3μF/km;6）电感0.4mH/km。

　　光缆部分性能如下：1）光纤根数可到48根;2）外径 14mm;3）重量215kg/km;4）最大拉力2700N;5）弯曲直径625mm;6）耐挤压220N/cm;7）耐水压力22.5kgf /cm2;8）运行温度范围为-20℃～ 70℃。

　　2.家用网络系统柔软光缆

　　光缆到户以后，建立家庭光纤网络的要求也不断增加，更重要的是家庭网络的配线元件，有效的方法是将光缆传入已经埋在墙内的管道内。然而，现有的方法并不能很奏效，因为需要调整电缆的长度和二端的连接器，此外，还需要有配合过渡到光纤的外接口，可想而知，利用已经埋设的管道，并非简单的工作。新方法是采用可卷绕柔软光缆使配线系统得到改善。

　　关键技术是制造一种“光纤卷绕绳”，既然称它为“绳”，则其可卷绕性当然非常顺手，在相当程度上可任意伸展，可随意与电缆或连接器连接，更形象化的解释，可把它看成是弹簧形光缆。与此同时，光纤衰减和连接器衰减也必需符合规定。国内是否发展，有待观察。

　　光纤卷绕绳的结构，是具有辅助孔光纤的螺旋绳，并有覆盖层，这种结构在弯曲时，光纤的衰减特别小，图11为辅助孔光纤的结构，连接器直径为125μm。