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- 1029342
- 性别
- 男
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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。
四、智能电网与超导电缆
美国超导电缆技术基本成熟，但是传输参数和经济效应，目前尚未达到大量推向商业化的程度，因此超导电缆能真正地在智能电网种应用，还存在较长的时期。
1.超导电缆联网
美国打算在智能电网中推广应用超导电缆，而并非超高压输电技术，目标是超越四个时区将全国主要电网连接起来，以提高电网的安全性和电力调配能力。由于超导输电电压相对较低，与超高压线路相比，可减少输电损耗、电磁污染、占用走廊宽度降至最低，代表了世界先进的技术方向。美国纽约长岛电力局(LIPA)与美国超导公司更联合建设的世界上第一条高温超导(HTS)电缆已于2008年4月22日投入商业运行。这一超导输电系统在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求，仅由三根138千伏的电缆组成。相比同样粗细的铜导线，他们的输电能力高达150倍。尽管这一工程造价昂贵，但是新型超导电缆的造价将降低五分之四，输电缆沟的宽度仅为一米左右。它的另一个优点是这种电缆能够防止由电网短路造成的故障电流。超导体有一种天生的电流限制能力，一旦电流增强到一定程度，它们就会失去超导性而变得像普通导体一样有电阻，使电流衰减。因此，该技术也得到美国国土安全部的支持。
2.热核聚变应用
超导托卡马克实验装置(所谓“人造太阳”)，也就是国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程。
作为当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目，改项目所需要的高温环境必须由超导磁体提供的巨大磁性容器所提供，因此，超导电缆属于核心部件，“人造太阳”需要大量的超导电缆，这项应用优可能超前于电网连接超导的应用。
3.近期应用领域
比较近期的高温超导电缆应用，可能包括以下领域：城市密集居住区、摩天大厦等;金属冶炼设备等大电流、短距离、小空间的应用中;电站和变电站内大电流传输母线等。国内曾有人提出，超导电缆有望取代八成城市地下电缆的观点。
4.经济和商业反应
智能电网正成为拉动世界经济的下一个引擎，对中国而言，智能电网对投资的拉动作用非常大。世界银行也曾预测，2020年，高温超导电缆将取代80%的城市传统地下电缆，世界市场超导电缆销售额将达300亿美元。舆论驱动了股市狂热，一些打算投资超导的电缆企业，已经大肆宣传其股份前途一片光明，甚至鼓吹“超导是新能源最后的处女地!”，超导[淘股吧]作为大牛股的最低也得涨10倍!有许多股份从低部买入，翻番后仍然拿住的不多，能拿5倍以上的更是凤毛麟角。但是也有人认为，早期发现大牛股其实并不是问题的关键，关键的是在逆境中能否坚持住。当然这些只是不属于技术的题外话。
中国超导电缆已经研究了一段时期，实际上国内有多个领域的研究项目，其中上海电缆研究所、上海交通大学，上海工业大学和上海电缆厂协作的超导项目研究正在进展之中。
五、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。信息请登陆:输配电设备网
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。
3.光-电综合通信光缆
光-电综合通信光缆中含一个8芯光纤单位，7个铜线四线组和9个对称线对。该缆主要应用在通信系统中，如图15所示，光纤作为大容量通信，四线组和线对作为区间通信和信号传输用。由于将光纤单元和其他线组绞合成缆，可降低线路的造价。至于电缆的屏蔽、护套、铠装等结构，可按使用环境设计，图15中没有表明。
4.其他综合光缆
综合光缆在铁路领域中早已广泛应用，对于智能电网也有可能需求。综合光缆的结构，除含有光纤单元外，还包含小规格电力线、控制线、信号线、仪表线、数据线和电话线等。目前没有定型，今后将按照智能电网规范或标准要求制造。
六、智能电网与电力电缆
智能电网另一个大型工程，就是加大城市配电网、农村配电网建设和改造力度，特别是加大中低压配电网投资比例，解决供电和卡脖子等突出问题。由此可见，中低压交联聚乙烯绝缘电力电缆将分得较大的市场份额。10kV和35kV移动型乙丙橡胶绝缘软电力电缆的需求也会上升。110kV和220kV交联电力电缆年需求量也将逐年增加，500kV交联电力电缆，若干年后，也会逐步走向国产化。另外，海上大型风力发电建设和并网，需要35kV浅海电力电缆的支持，数量也很可观。
七、结束语
由于各个国家能源和用户分布以及电网情况各不相同，各国对智能电网的认识和理解并不统一，但利用现代信息技术、控制技术实现电网的智能化已成为普遍的共识。不管建设方案如何多变，对于电线电缆，终是一个含有超量的技术和数量的市场机遇。 |
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