光电复合架空绝缘电缆设计

 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。