CN103926666B - Adss光缆组件及其电腐蚀防护套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ADSS光缆组件及其电腐蚀防护套，该ADSS光缆组件包括光缆部分，用于悬挂或锚固在所述光缆部分上的光缆金具，以及半导体硅橡胶电腐蚀防护套，所述电腐蚀防护套包括套设于光缆部分上的第一安装部，和套设于光缆金具上的第二安装部，所述第一安装部与第二安装部相连。在光缆金具端加电腐蚀防护套可以有效的减少金具出口端的拉弧放电，降低泄漏电流的大小，有效解决ADSS光缆的电腐蚀问题。

Description

ADSS光缆组件及其电腐蚀防护套

技术领域

本发明涉及光缆技术领域，尤其是涉及一种ADSS光缆组件及其电腐蚀防护套。

背景技术

自1995年以来，ADSS光缆（也称全介质自承式光缆，全介质即光缆所用的是全介质材料，自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷）开始在我国架空电力线路上广泛架设使用，至目前为止，全国在线运行的ADSS光缆超过15万公里。由于在高压架空输电线路下运行中的ADSS光缆，处于导线周围的强大电磁场中，光缆对导线和大地之间的电容耦合使之处于一个空间电位的位置。在空间电位的作用及特殊运行环境下，光缆金具与光缆发生拉弧放电，致光缆表面熔化形成电灼伤痕迹，随着电腐蚀作用的加强加深，使光缆表面护套发生击穿，造成断缆故障。

目前，国内对ADSS光缆防止电腐蚀的研究很多，提出过一些解决方案。但是，有些方案由于改造费用太高，不适用于在线运行的旧线路，而有些方案的局限性也很大，对于线路电压等级不同、导线的相序变化等导致电场强度变化，以及周边环境的污染程度差异等因素，其防电腐蚀的效果差异很大，以至于目前国内ADSS光缆在运行过程中因电腐蚀发生断缆的事故仍不断上升，严重影响电网运行安全。

发明内容

基于此，为解决ADSS光缆在运行过程中因电腐蚀发生断缆的问题，本发明提供一种ADSS光缆组件及其电腐蚀防护套。

本发明提出一种电腐蚀防护套，其技术方案如下:

一种电腐蚀防护套，所述电腐蚀防护套由半导体橡胶制成，所述橡胶包括重量百分比为84～88%的硅胶、重量百分比为11～15%的导电剂以及重量百分比为1～1.5%硫化剂。这种半导体硅橡胶具有良好的电场屏蔽作用和导电性能。

下面对进一步技术方案进行说明:

优选的是，所述电腐蚀防护套由硅胶、导电剂以及硫化剂在开炼机混炼均匀后，用平板硫化机进行高温、高压硫化成型。

优选的是，所述电腐蚀防护套是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而形成。

本发明还提出一种ADSS光缆组件，其技术方案如下:

一种ADSS光缆组件，包括光缆部分，悬挂或锚固在所述光缆部分上的光缆金具，以及上述的电腐蚀防护套，所述电腐蚀防护套包括套设于光缆部分上的第一安装部，和套设于光缆金具上的第二安装部，所述第一安装部与第二安装部相连。

通过在ADSS光缆安装金具的出口端安装半导体硅橡胶电腐蚀防护套，对金具出口处的光缆进行电场屏蔽，并利用半导体橡胶的导电性能改善金具与光缆之间因漏电流产生的放电，因此使得拉弧情况有很大的改善，放电现象变得不明显，腐蚀情况也较大程度地减轻。

下面对进一步技术方案进行说明:

优选的是，所述第一安装部上设置有多个环状凸起。在电腐蚀防护套上设置众多的螺纹状凸起，有利于散去光缆和金具因泄漏电流产生的热量，避免防护套因温度过高而导致性能降低。

优选的是，所述电腐蚀防护套设置为光滑圆柱状，所述电腐蚀防护套两端向外逐渐缩小。即可将ADSS光缆电腐蚀防护套设计成常规的平滑圆柱状，这样生产制造简单方便。其两端设计成渐缩状，使其两端分别与光缆和金具安装结合更紧密可靠。

优选的是，所述电腐蚀防护套两端均设置有环形凹槽。在ADSS光缆电腐蚀防护套凹槽处安装固定环，防止防护套滑动脱落。

本发明具有如下突出优点：在实际运行中ADSS光缆金具出口端加电腐蚀防护套可以有效的减少金具对光缆表面的拉弧放电，降低泄漏电流的大小，有效缓解ADSS光缆的电腐蚀问题。

附图说明

图1是本发明实施例所述ADSS光缆组件的剖视示意图；

图2是本发明实施例所述ADSS光缆电腐蚀防护套的剖视示意图；

图3是本发明实施例所述ADSS光缆电腐蚀防护套的剖视示意图。

附图标记说明:

100-光缆部分，200-电腐蚀防护套，（210，210a）-第一安装部，（220，220b）-第二安装部，（212，222）-凹槽，214-凸起，300-光缆金具。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明:

本发明提出一种电腐蚀防护套200，其由半导体橡胶制成，如下表1所示，该半导体橡胶包括重量百分比为84～88%的硅胶、重量百分比为11～15%的导电剂以及重量百分比为1～1.5%硫化剂。这种半导体硅橡胶具有良好的电场屏蔽作用和导电性能。这里所用的硅胶具有优异的耐热性，耐候性，耐曲挠性，能够在200℃长期使用；导电剂与硅胶相容性好，并具有一定的补强作用，导电性优异，能够在添加少量份数的情况下降低硅胶的绝缘性，使混炼胶达到较高的导电性；硫化剂无味抗黄无需二次硫化。

表1电腐蚀防护套的材料配方

材料	重量百分比
		硅胶	84～88%
导电剂	11～15%
		硫化剂	1～1.5%

具体地，上述的电腐蚀防护套制造工艺主要步骤如下：

将硅胶、导电剂、硫化剂按表1所述的重量百分比在开炼机里进行多次混炼，确保材料均匀一致；

然后将混合材料在300吨平板硫化机中进行高温、高压硫化成型。在这里该电腐蚀防护套主要是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而成型。

实施例1

上述的电腐蚀防护套可采用如下制造工艺进行加工：将重量百分比为84%的硅胶、重量百分比为15%的导电剂、重量百分比为1%的硫化剂混合后在开炼机里进行多次混炼，确保材料均匀一致；

然后将混合材料在300吨平板硫化机中进行高温、高压硫化成型。在这里该电腐蚀防护套主要是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而成型。

实施例2

上述的电腐蚀防护套可采用如下制造工艺进行加工：将重量百分比为88%的硅胶、重量百分比为11%的导电剂、重量百分比为1%的硫化剂混合后在开炼机里进行多次混炼，确保材料均匀一致；

然后将混合材料在300吨平板硫化机中进行高温、高压硫化成型。在这里该电腐蚀防护套主要是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而成型。

实施例3

上述的电腐蚀防护套可采用如下制造工艺进行加工：将重量百分比为85%的硅胶、重量百分比为13.5%的导电剂、重量百分比为1.5%的硫化剂混合后在开炼机里进行多次混炼，确保材料均匀一致；

然后将混合材料在300吨平板硫化机中进行高温、高压硫化成型。在这里该电腐蚀防护套主要是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而成型。

实施例4

上述的电腐蚀防护套可采用如下制造工艺进行加工：优选将重量百分比为86%的硅胶、重量百分比为13%的导电剂、重量百分比为1%的硫化剂混合后在开炼机里进行多次混炼，确保材料均匀一致；

然后将混合材料在300吨平板硫化机中进行高温、高压硫化成型。在这里该电腐蚀防护套主要是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而成型。

最后，所得到的电腐蚀防护套技术指标值如下表2所示：

表2电腐蚀防护套技术指标值

另外，如图1至图3所示，本发明还提出一种ADSS光缆组件，包括光缆部分100，安装于光缆部分100上的光缆金具300，以及电腐蚀防护套200，电腐蚀防护套200包括套设于光缆部分100上的第一安装部（210，210a），和套设于光缆金具300上的第二安装部（220，220b），第一安装部（210，210a）与第二安装部（220，220b）相连为一体。

通过在ADSS光缆安装光缆金具300的出口端安装电腐蚀防护套200，该电腐蚀防护套200根据ADSS光缆及光缆金具的尺寸预制成型，安装在光缆金具300末端及光缆部分100上，对光缆金具300出口处的光缆进行电场屏蔽，并利用半导体橡胶的导电性能改善光缆金具300与光缆之间因漏电流产生的放电，因此使得拉弧情况有很大的改善，使放电现象变得不明显，腐蚀情况也有较大程度地减轻。

在具体结构上，如图2所示，可将ADSS光缆电腐蚀防护套200的整体都设计为光滑圆柱状，即可将电腐蚀防护套200的第一安装部210和第二安装部220均设计成常规的平滑圆柱体，这样生产制造简单方便。并且电腐蚀防护套200两端向外逐渐缩小（即锥台状），即其两端设计成渐缩状，使其两端分别与光缆部分100和光缆金具300安装连接更紧密可靠。

另外，如图3所示，还可以将第一安装部210a上设置多个环状凸起214，即形成一种类似螺纹的形状。将电腐蚀防护套200外表面设计成这种形状，有利于散去光缆部分100和光缆金具300产生的热量，避免电腐蚀防护套200因温度过高导致性能降低，从而失去了保护作用。因为光缆部分和光缆金具间的放电现象是无法避免的，因此光缆和光缆金具会产生一定的热量，散热问题也有必要考虑。并且在电腐蚀防护套两端均设置有环形凹槽（212，222）。在凹槽（212，222）处安装固定环，防止电腐蚀防护套200滑动脱落，使ADSS光缆电腐蚀防护套连接紧密可靠。

可知，为解决ADSS光缆的电腐蚀，必须要解决光缆金具与光缆之间的放电现象，可利用上述半导体橡胶电腐蚀防护套对金具出口处的光缆进行电场屏蔽，并利用半导体橡胶的导电性能改善金具与光缆之间因漏电流产生的放电。

而半导体橡胶电腐蚀防护套的电磁屏蔽性能及导电性能分别取决于介电常数和体积电阻率。还可知，当光缆表面的感应电压小于12kV，接地漏电流小于1mA时，发生电痕腐蚀现象的几率很小。因此利用上述条件，通过Por/E软件对铁塔、导线、ADSS光缆及电腐蚀防护套进行同比例建模，导入ANSYS中进行三维仿真，利用现有技术可计算出半导体橡胶电腐蚀防护套不发生电痕腐蚀时的介电常数和体积电阻率。据此对半导体橡胶电腐蚀防护套的材料配比进行调节，可得到如上表2所示的介电常数和体积电阻率参数值。

另外，通过建立模拟ADSS光缆运行工况条件的实验室，对加装了上述电腐蚀防护套200的ADSS光缆进行100小时试验后，结果如下：（1）靠近左侧加电腐蚀防护套端约10-15cm处出现较明显树纹状腐蚀；（2）ADSS光缆表面无燃烧现象，未出现燃烧痕迹；（3）ADSS光缆内部无断裂损伤，外护套无击穿；（4）通过测量发现蚀痕最大处深度为0.2mm，而ADSS光缆外护套厚度为1.7mm，蚀痕未达到外护套厚度的50%。根据IEEEP1222给出的试验验收标准：试验结束后光缆表面应无击穿现象，若有坑蚀，最大坑蚀处应小于外护套厚度的50%。腐蚀情况较轻，试验中坑蚀最大深度为0.2mm，没有超过外护套厚度的50%。因此可知，根据IEEEP1222给出的试验验收标准，光缆试验后满足正常使用的标准。

采用同样的试验方案对未加装电腐蚀防护套的ADSS光缆进行光缆耦合加压试验，靠近左侧加金具端约10-15cm处出现明显腐蚀，其中加金具端腐蚀现象以横纹、裂痕、坑蚀为主并且有明显龟裂情况，且坑蚀较大，通过测量发现蚀痕最大处深度为0.9mm，而光缆外护套厚度为1.7mm，坑蚀最大深度超过了光缆外护套厚度的50%。根据IEEEP1222的标准判定，耦合加压试验之后未加装电腐蚀防护套的ADSS光缆不能满足正常运行的要求。试验采用耦合加压试验，试验条件更加接近实际运行情况。而且，试验时对泄漏电流进行测量发现，如下表3所示，对加装了电腐蚀防护套的ADSS光缆进行试验测得的泄漏电流，明显较对未加装电腐蚀防护套的ADSS光缆进行光缆耦合加压试验时测得的泄漏电流小。

表3加装电腐蚀防护套前后泄漏电流平均值

因此，经过试验可知，加装电腐蚀防护套后与只加金具相比：拉弧情况有较大的改善；放电现象不明显；腐蚀情况较轻。故在实际运行中光缆金具端加防护套可以有效的减少金具端的拉弧放电，降低泄漏电流的大小，即加防护套可以很好地起到对ADSS光缆的保护作用。总之，实际运行中，在光缆金具端加装电腐蚀防护套可以有效的减少光缆金具端的拉弧放电，降低泄漏电流的大小，可有效改善光缆金具与光缆由于空间电势差异产生放电的条件，有效解决ADSS光缆的电腐蚀问题。适合用于不同电压等级的高压架空输电线路，而且可以带电施工，有效解决在线运行的旧线路发生的断缆事故，大大节省线路改造费用。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电腐蚀防护套，其特征在于，所述电腐蚀防护套由半导体橡胶制成，所述半导体橡胶包括重量百分比为84～88％的硅胶、重量百分比为11～15％的导电剂以及重量百分比为1～1.5％的硫化剂。

2.根据权利要求1所述的电腐蚀防护套，其特征在于，所述电腐蚀防护套由硅胶、导电剂以及硫化剂在开炼机混炼均匀后，用平板硫化机进行高温、高压硫化成型。

3.根据权利要求2所述的电腐蚀防护套，其特征在于，所述电腐蚀防护套是通过在温度为155～165摄氏度的高温范围内、压力为15～18兆帕的高压下进行时间为295～305秒的硫化而成型。

4.一种ADSS光缆组件，其特征在于，包括光缆部分，用于悬挂或锚固在所述光缆部分上的光缆金具，以及如权利要求1-3任意一项所述的电腐蚀防护套；所述电腐蚀防护套包括套设于光缆部分上的第一安装部，和套设于光缆金具上的第二安装部，所述第一安装部与第二安装部相连。

5.根据权利要求4所述的ADSS光缆组件，其特征在于，所述第一安装部上设置有多个环状凸起。

6.根据权利要求4所述的ADSS光缆组件，其特征在于，所述电腐蚀防护套设置为光滑圆柱状，所述电腐蚀防护套两端向外逐渐缩小。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的ADSS光缆组件，其特征在于，所述电腐蚀防护套两端均设置有环形凹槽。