1.引言
關(guān)于光電復(fù)合架空電纜方面的文獻已有很多，并且介紹的較為詳細，然而對光電復(fù)合導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計幾乎一樣，一般是不銹鋼管光單元放在中心軸或?qū)由希捎脠A單線進行規(guī)則絞合，絞合完成后進行擠內(nèi)屏及絕緣，由于不銹鋼管光單元的結(jié)構(gòu)決定，絞合后不能進行緊壓。在擠塑時內(nèi)屏材料嵌在單絲之間的間隙中，這樣，既造成浪費材料又不能保證內(nèi)屏材料均勻包覆在導(dǎo)體上，而且沒有經(jīng)過緊壓，導(dǎo)體容易出現(xiàn)“蛇形”和導(dǎo)體外徑偏大等問題，最終絕緣材料也造成浪費，嚴重時甚至生產(chǎn)不出來合格的產(chǎn)品，針對此種情況，本文介紹一種光電復(fù)合架空絕緣電纜導(dǎo)體的設(shè)計方法，供大家參考。
本文以JKLYJ/G6B1-10KV 120mm2中導(dǎo)體設(shè)計為例進行講解。
2.確定光電復(fù)合電纜導(dǎo)體光單元的位置和鋁桿的型號
像前面所述，如果是圓單線的話，不銹鋼管放在哪個位置對導(dǎo)體是沒有影響的，然而，本文采用的是異形單絲進行絞合，所以，不銹鋼管只能放在中心軸上。由于采用異形單絲進行絞合，就要求單絲具有較好的柔韌性，所以我們選擇A2桿進行拉制，如圖1
圖1 JKLYJ/G6B1-10KV 120mm2結(jié)構(gòu)圖
3.計算光電復(fù)合電纜導(dǎo)體的有效截面
我們可以參照標準GB/T1179-2008，查得120mm2導(dǎo)體在20℃情況下的直流電阻為0.2374Ω/km，利用下式
R—120mm2在20℃下的直流電阻:0.2374 ；ρ—鋁導(dǎo)體的電阻率，即0.028264Ω•mm2/m；L—1km。可求得：S=119.06mm2。
4.計算電纜導(dǎo)體的外徑及確定層數(shù)和根數(shù)
由于采用的單絲是異形，絞合后的填充系數(shù)比較大，在0.88—0.92之間，根據(jù)經(jīng)驗我們?nèi)√畛湎禂?shù)為0.90，根據(jù)下式
代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，可求得d=12.97=13.0mm
關(guān)于層數(shù)及根數(shù)的確定，我們可以參照GB/T1179-2008，進行試取：取兩層結(jié)構(gòu)，根數(shù)為18根，即6+12，絞合時單線之間存在間隙，取外層異形單線之間的夾角為29。，鄰?fù)鈱訂尉€之間的夾角59。，外層單絲和鄰?fù)鈱訂谓z的高度都相同，并且根據(jù)經(jīng)驗倒圓角為0.6mm。通過AUTO CAD繪制如圖2
圖2 120mm2導(dǎo)體大致圖
從圖中，我們可以看出，這種結(jié)構(gòu)，外層異形單絲呈現(xiàn)“口”字形，顯然不利于線芯的絞合，并且通過AUTO CAD進行計算，這種結(jié)構(gòu)的有效面積為117.20mm2，也不符合要求。
經(jīng)過反復(fù)數(shù)據(jù)的代入及試驗，最終確定該導(dǎo)體的層數(shù)為：兩層，單絲排列為5+9。取外層異形單線之間的夾角為39。，鄰?fù)鈱訂尉€之間的夾角71。。如圖3
圖3 120mm2導(dǎo)體最終圖
通過AUTO CAD進行計算，可以得出其有效面積。外層面積：8.6966*9=78.27mm2；鄰?fù)鈱用娣e：8.1927*5=40.96mm2，總面積為119.2 mm2。
可以得出結(jié)論，這種結(jié)構(gòu)完全符合生產(chǎn)要求。
5.與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的對比分析
10kv光電復(fù)合架空絕緣電纜結(jié)構(gòu)對照表（1km）
通過對比發(fā)現(xiàn)，這種新型結(jié)構(gòu)具有很大的經(jīng)濟效益，同時單絲根數(shù)的減少，又能提高生產(chǎn)效率，值得推廣并應(yīng)用于生產(chǎn)。
6.結(jié)束語
針對其他不能緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，同樣也是適用的，且方法相同。本方法準確、簡單、快捷，已經(jīng)在本司得以推廣， 且取得很好的效果。
參考文獻：
【1】 GB/T3956—2002 電纜導(dǎo)體
【2】 GB/T14049—2008額定電壓10kv架空絕緣電纜
【3】 GB/T1179—2008 圓線同心絞架空導(dǎo)線（陳長江 苗雪鵬）
