请问电线绞线机的工作原理和结构是怎样的?哪位高工能否说明一下,或哪位有这方面的书籍,能否介绍,谢谢
摘 要: 光纤复合架空地线(OPGW)兼具地线和光缆的双重功能,是将光纤安放在PBT塑料管、不锈钢管或铝管光纤单元内,再与铝包钢线(AS)、铝合金线(AA)绞制而成,利用光纤单元开通通信通道。 其关键的光纤单元经历了五个阶段的发展,复合不锈钢内塑管松套光纤属第五个阶段新一代产品,利用PBT内衬管机械物理特性来精确控制光纤余长,有效改善不锈钢管激光焊接过程中的诸多缺陷,延长OPGW内光纤的使用寿命。
中天日立光缆有限公司引进OPGW完整的生产流水线和专利技术,研制生产的新一代光纤复合架空地线(OPGW)通过国家级检测中心检测,经电力用户使用,反映良好,可以替代国外同类产品,该技术用于O...全部
摘 要: 光纤复合架空地线(OPGW)兼具地线和光缆的双重功能,是将光纤安放在PBT塑料管、不锈钢管或铝管光纤单元内,再与铝包钢线(AS)、铝合金线(AA)绞制而成,利用光纤单元开通通信通道。
其关键的光纤单元经历了五个阶段的发展,复合不锈钢内塑管松套光纤属第五个阶段新一代产品,利用PBT内衬管机械物理特性来精确控制光纤余长,有效改善不锈钢管激光焊接过程中的诸多缺陷,延长OPGW内光纤的使用寿命。
中天日立光缆有限公司引进OPGW完整的生产流水线和专利技术,研制生产的新一代光纤复合架空地线(OPGW)通过国家级检测中心检测,经电力用户使用,反映良好,可以替代国外同类产品,该技术用于OPGW生产在国内外均属首创,并于2000年12月23日首家通过国家级产品鉴定。
关键词: 新一代OPGW 特性 研发 鉴定
光纤通信技术在电力专网上的应用,可实现电力调度、行政电话、自动化信息、电能量计费、远切保护及网络数据传输等新业务,利用电力杆塔特有的“空中走廊”资源,应运而生的全介质自承式架空光缆(ADSS)、光纤复合架空地线(OPGW)等传输媒介得到广泛的应用;光纤复合架空地线(OPGW)是将光纤单元复合于送电线路地线内,既具有光纤的各种优点,又具有在输电线路中起地线保护作用,不受雷击和故障短路电流对通信线路的影响,随高压输电线路一起架设,不需占用新的敷设走廊,是一种传输容量大、可靠性高、不受电磁场干扰的通信方式,如图1。
图1 OPGW和ADSS的应用
OPGW从70年代后期发展至今, 世界各国先后开发生产多种结构OPGW光缆, 其区别的关键是对光纤的保护方式:光纤单元经历了紧包缓冲型→铝骨架镶PBT管型→铝管松套光纤型→不锈钢管松套光纤型→不锈钢内塑管松套光纤型五个发展阶段。
目前, 世界各地较为流行不锈钢管式OPGW光缆结构,指单层不锈钢管OPGW光缆结构,之所以得到广大电力用户的青睐,是不锈钢管OPGW光缆有如下显著特点:
(1) 产品结构紧凑,与传统的地线结构一致;
(2) 充分运用了线材的物理特性和电气特性,导电率较高的铝合金材料集中在光缆的外围,发生大短路电流时缆芯温升较慢,有效保护光纤
(3) 在不锈钢管规范的光纤容纳范围内, 光纤芯数的增减不影响光缆的外径;
(4) 光缆结构紧凑, 外径小;机械强度大,抗侧压性能好;
(5) 光缆的施工方法与传统地线施工方法相似。
中天日立光缆有限公司采用全球最新的专利技术,可生产单层不锈钢管、复合不锈钢管光纤单元形式的OPGW产品(如图2);尤其对单层不锈钢光纤单元进行大胆创新,在光纤单元保护技术方面获得重大突破,自行生产的复合不锈钢管光纤单元(不锈钢管+高强度热熔胶+PBT内衬管)注重对光纤的保护,使其OPGW产品适用性更强,与同类产品相比,属第五个阶段新一代产品。
图2 两种不锈钢管光纤单元
复合不锈钢管光纤单元的主要特点:
(1) 光纤在线余长控制,能够得到及保证一个非常精确及规则的余长;
(2) 在不锈钢管内壁增加PBT内衬管保护,使光纤免受焊接弧光烫伤,光滑内塑管使光纤免受不锈钢带焊缝锐边的磨损;
(3) 内衬管、不锈钢管形成复合管,有效地提高了不锈钢管的机械强度;
(4) 光纤单元的生产无需进行钢管冷拔工艺, 避免了因冷拔而产生的内应力和疵点扩张等缺陷,不锈钢带的材料特性不会改变。
中天日立光缆有限公司由中天科技股份有限公司与日本日立电线株式会社合资创办,两家公司利用各自的技术和市场优势,在国内建成首家完整的OPGW生产线,年生产能力超过3000km,
1。 高速光纤着色生产线
电力专用通信网络建设,选用光纤的纤数通常在12~24芯,随着新业务的需求系统容量不断扩大,现在芯数逐步增多,个别线路段甚至增加到48~72芯;在光纤测试、接续、使用中为了方便地区分每根光纤,必须对光纤着色。
中天日立光缆有限公司引进先进的高速光纤着色生产线,保证光纤在整个使用寿命期内,不褪色,不迁移。当一根不锈钢管单元中光纤芯数超过12芯时,对光纤采用色环着色技术来区分。
2.有专利技术的复合不锈钢管光纤单元生产线
中天日立率先引进世界上最先进的激光焊接复合不锈钢管光纤单元生产线,如图4。
该工艺创新之处在于:采用在线余长控制,能得到理想的光纤余长;存在内塑管层,保护光纤不受激光束烫伤以及不锈钢管焊缝锐边磨损;不锈钢管与内塑管的极好结合,大大增强了松套管的抗弯曲性能,而且内塑管的热膨胀系数完全屈服于不锈钢管,光纤余长更稳定,在传统单纯不锈钢管冷拔工艺基础上有了新的进步。
其中光纤放线器装置,对每根光纤采取独立的在线自动调控,并在屏幕上数显出来,一个不锈钢管光纤单元能容纳36芯光纤或更多,利用非接触式测量原理,通过“在线余长控制装置”控制二次被覆生产全线光纤余长,免除传统的破坏性余长检测,减少浪费,提高效率。
由挤出机挤出一层超薄型、热塑性PBT内衬管,同时注入全色谱光纤和触变形阻水油膏;在线控制光纤余长,最大光纤余长可达10‰,然后通过挤出机在PBT管外壁挤制一层高强度热熔胶粘合剂。
切边装置将不锈钢带按要求宽度剪切,新的边口更利于激光焊接;成型台以最优化的成型和精密的滚轮定位将薄壁金属带成型、校准,纵向焊管机激光头,在线连续焊接不锈钢金属管。
由于PBT管隔离保护,光纤不受高温影响;经过全方位加热装置,粘合剂层被激活,经校准台挤压从而使不锈钢管和内塑管极好的粘合在一起,生产流程如图4所示。
3。
成熟的OPGW绞线技术
OPGW绞线工艺关键在于对铠装单丝放线张力、预成型、模具、绞线速度和内外层节距等进行精确控制。中天日立引进国际一流水平的高速绞线机,全自动张力控制,适应大截面多层绞、高强度OPGW结构的成缆需要;另一条绞缆机满足了超大盘长OPGW和海底光缆生产的需要。
4。 绞线技OPGW选型设计应考虑的主要问题
OPGW线路在架设前后需承担各种负荷拉伸,需面对夏季的高温、雷击、冬季的冰雪等严峻的自然环境,更需面对由于电力相线常期的感应电流和短路电流引发的热效应而导致温度升高的严酷的运行环境,因此,选择理想的OPGW至关重要。
(1) 原辅材料的选择:中天日立光缆有限公司对其主要的光纤、阻水纤膏、不锈钢带、铝包钢线(AS)、铝合金线(AA)等全部精选世界名牌产品,保证最优的品质指标;
(2) OPGW的机械特性: OPGW缆芯外的绞线线材主要以AA线(铝合金线) 和AS线材(铝包钢线) 组成,确保高强度、高导电率需要,防腐性能优异,新一代复合不锈钢管OPGW产品在同类产品中独树一帜,适应了我国500KV、220KV等不同电压等级线路光纤通信建设的迫切需求。
通过调节铝/钢比例及线材规格,中天日立有两百余种OPGW结构供用户选择。
结构1
结构2
光缆外径 12。6mm 光缆外径 12。6mm
光缆重量 367Kg/km 光缆重量 444kg/km
标称抗拉强度(RTS) 55。
1KN 标称抗拉强度(RTS) 72。4kN
短路电流容量 66。9KA2s 短路电流容量 56。1kA2s
结构1、2分别为松套层绞式、中心管式OPGW产品,其技术参数中光缆外径相同,由于AS线和AA线的根数不同, OPGW光缆的机械性能和电气性能也就不同。
为了使OPGW与另一侧地线的弧垂应力相配合,因而要求它们的机械特性包括抗拉强度(RTS)、弹性模量、线膨胀系数、重量、外径等应尽可能接近;
(3)最大工作应力(MAT):OPGW用作送电线路的地线时,最大工作应力的选择与一般地线相似,适应不同场合弧垂应力调节,满足档距中央导、地线间距离要求。
在此前提下,应尽可能放松张力,保证在承受荷载情况下光纤不受力;
(4)每日平均运行应力(EDS):该值的确定直接影响光缆的长期安全运行,按照线路设计规范采用防振措施后导线每日平均运行应力为15~25%RTS,中天日立通常建议取值为18%;
(5)短路电流容量(I2t):OPGW短路电流容量与系统发生单相接地故障时流过OPGW光缆的电流(I)、保护动作时间(t)及起始温度和
允许最高温度有关,该值与OPGW结构成本密切相关,应考虑保护光纤及2根地线分流后的最科学、最经济的分流指标;
(6)OPGW中光纤余长的控制:通常层绞式OPGW通过对不锈钢管内光纤余长和绞合成缆使光纤获得二次余长,以保证OPGW在受到最大工作应力时光纤不受力;中天日立控制OPGW光纤余长的最佳指标,并结合运行条件通过应力--应变试验来优化设计。
5。中天日立光缆有限公司新一代光纤复合架空地线(OPGW)的应用
合资外方日立电线株式会社是日立制作所的全资子公司,是全球最早生产OPGW厂商之一,中天日立光缆有限公司借助日立电线长期的、丰富的工艺研制和运行经验,制造新一代OPGW,合资公司已先后实施广西电力、广东电力、新疆电力、江苏电力、浙江电力、内蒙电力等等OPGW项目,创新的工艺、优越的性能和完备的服务得到广大电力用户的肯定。
参照国际IEC 1396-1996和IEEE 1138-1994标准,中天日立新一代OPGW产品分别进行抽样检验和型式试验,通过国家级检测中心检测,包括应力--应变、过滑轮、短路电流、雷击试验、风激振动、蠕变试验、舞动等完整的试验项目,其中3项创国内第一。
我们可为用户提供完善的售前、售中、售后一体化服务,在工程设计阶段,协助用户方技术部门选择相应的OPGW类型,计算张力、弧垂,确认OPGW盘长、金具规格和数量,落实防振措施等;在施工阶段,提供现场安装督导、光纤接续及合同产品调试服务;在运行阶段,可在规定时间内为用户提供现场服务。
中天人立志为民族通信事业做出自己的贡献,依赖先进技术生产适用新型的OPGW产品,与ADSS等电力特种光缆一道,满足国内任何电压等级新老线路的通信建设需求,为广大电力用户服务。
2000年12月23日,中天科技、中天日立生产的新一代OPGW通过了由国家机械工业局、国家电力公司联合组织的国家级产品鉴定,如图6。
多年来,我国光纤复合架空地线(OPGW)的建设都是依赖进口,此次国家级产品鉴定意义重大;鉴定委员会专家认为:江苏中天科技股份有限公司、中天日立光缆有限公司生产的新型光纤复合架空地线(OPGW)已通过国家级检测中心检测。
其独创的复合不锈钢管光纤单元由PBT内衬管加不锈钢管复合而成,光纤余长得到很好的控制,光纤得到很好的保护,该技术用于OPGW生产在国内外均属首创,其产品性能可与进口品牌相媲美。
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