一种防雪自清洁电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电缆技术领域，尤其是涉及一种防雪自清洁电缆。


背景技术：

2.架空电缆的工作条件差，易受环境条件，如冰、风、雨、雪、温度、化学腐蚀、雷电等的影响。
3.冬天寒冷多雪，尤其是北方的冬季更加冷多雪，电线电缆架空在室外，表面容易覆盖雪和冰。当冰层重量超过电线电缆的承受能力，就容易导致线缆将输电铁塔拉到，或者将电线杆拉到，以及线缆自身崩断的现象。
4.例如一种在中国专利文献上公开的“一种防雪电线电缆”，其公告号“cn207909555u”，包括导体、包裹于导体外的绝缘层，所述绝缘层外设有一定位层，定位层下部左右两侧内设有若干均匀分布的重力棒；所述定位层外设有防雪层；所述防雪层上下表面中心位置分别设有积雪槽、排雪槽；所述防雪层左右两侧设有若干互为对称的排雪流道；所述排雪流道上下两端分别设有送雪流道、出雪流道；所述排雪流道通过送雪流道与积雪槽相贯通，排雪流道通过出雪流道与排雪槽相贯通；所述送雪流道呈上宽下窄的喇叭状。但是这种线缆的防雪层无法完全将粘附在电缆的上的积雪排尽，当气温下降后残留积雪依然可能在线缆上形成冰层影响电缆的使用寿命。


技术实现要素：

5.针对现有技术中电缆表面积雪无法完全排尽易形成冰层影响电缆寿命的问题，本实用新型提供了一种防雪自清洁电缆，通过在电缆中内置加热层和测温光纤，在电缆温度降低到预设温度时测温光纤反馈信号使得加热层对电缆整体进行加温，避免电缆表面形成冰层，从而优化电缆工作环境，提升电缆使用寿命。
6.一种防雪自清洁电缆，包括线芯，所述线芯外部设置有加热层，所述加热层内设置有测温光纤，所述加热层外部设置有保护层。冰是少数能粘附在大多数材料包括大多数已知聚合物上的物质中的一种，所述测温光纤用于监测电缆整体的温度，当温度降低至零度以下时，为避免电缆表面结冰，测温光纤将启动信号发送至加热层端部的电信号开关，电信号开关可采用继电器等触发装置，电信号开关启动加热层进行升温，确保电缆温度维持在零度以上，以此避免电缆表面形成冰层；此时若电缆上存在积雪，升温后的电缆可使得冰雪融化脱落，进而避免电缆上形成雪层或冰层使得电缆发生拉伸甚至崩断的现象。
7.作为优选，所述保护层外部设置有防雪层，所述防雪层为疏水层。所述防雪层为市购防冰雪涂料涂装在保护层表面形成，防冰雪涂料采用ipn技术，用含硅无机聚合物对有机聚合物改性得到交替排列组成的多嵌段共聚物，使涂层的附着力、硬度等力学性能得到改善。同时，涂层表面呈现低的表面能。加入特殊的表面活性物质以及纳米稀土氧化物，通过各组分的相互作用和协同效应，使涂层具有表面能低、耐腐蚀性高，与基体结合力大，减阻防结蜡等综合性能。可防冰雪附着，同时具有抗腐蚀、耐磨损、防老化、表面自洁等复合功
能。其可在电缆表面形成一薄层特殊取向的疏水分子层，实质上相当于在被保护表面与冰晶之间筑起一层分隔膜（即使被保护表面改性），这种疏水层可配合加热层工作，当加热层对电缆表面进行升温后，其表面积雪融化成水，由于防雪层的疏水作用，水体可卸载电缆表面的灰尘。鸟屎等杂质脱离电缆，实现电缆清洗，以此达到电缆自清洁作用。
8.作为优选，所述加热层由碳纤维编织而成。所述加热层由碳纤维发热体螺旋绕包编织构成，利用碳纤维通电发热的特性对电缆加热，使电缆表面温度升高，起到除冰雪效果。所述碳纤维电热体的电热转化效率比金属发热提高30%，电热效率约100%，且质轻抗拉伸，同时化学性能稳定，能够保证电缆的工作稳定性。
9.作为优选，所述线芯与加热层之间设置有绝缘层，所述绝缘层为交联聚乙烯制件。经过交联的聚乙烯具有了网型和体型结构性质，其耐热性能会随着交联度的提高而增强，相对热延伸率也相应地下降，其长期工作温度可提高到90℃，能承受的瞬时短路温度可达170
‑
250℃，完全可以承受电缆电流所产生的热量。
10.作为优选，所述测温光纤嵌合连接加热层。由于本实用新型所公开的电缆为长距离架空线缆，采用测温光纤作为温度传感装置，具备好的长距离温度监测能力。
11.作为优选，所述保护层为聚四氟乙烯制件。所述聚四氟乙烯保护层具有较高的耐高低温性能，可在
‑
180～260
º
c长期使用，保证电缆的抗变温性。且具有耐高低温、耐腐蚀，具有优良的电绝缘性、耐老化，吸水性小、自润滑性能优异。
12.作为优选，所述防雪层厚度为20μm
‑
50μm。所述防雪层适合各种涂装方法，且可常温自固化，仅需在保护层形成20μm
‑
50μm，优选30μm的涂层，亦可起到防冰雪附着，耐腐蚀，表面自洁等复合功能。
13.因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）通过在电缆中内置加热层和测温光纤，在电缆温度降低到预设温度时测温光纤反馈信号使得加热层对电缆整体进行加温，避免电缆表面形成冰层，从而优化电缆工作环境，提升电缆使用寿命；（2）防雪层可防冰雪附着，同时具有抗腐蚀、耐磨损、防老化、表面自洁等复合功能；（3）具备疏水特性的防雪层可配合加热层工作，当加热层对电缆表面进行升温后，其表面积雪融化成水，由于防雪层的疏水作用，水体可卸载电缆表面的灰尘。鸟屎等杂质脱离电缆，实现电缆清洗，以此达到电缆自清洁作用。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为本实用新型的分解结构图。
16.图中：1
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线芯，2
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绝缘层，3
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加热层，4
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测温光纤，5
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保护层，6
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防雪层。
具体实施方式
17.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.实施例
20.如图1，2所示，一种防雪自清洁电缆，包括线芯1，所述线芯外部设置有加热层3，所述加热层内设置有测温光纤4，所述加热层外部设置有保护层5。所述保护层为聚四氟乙烯制件。冰是少数能粘附在大多数材料包括大多数已知聚合物上的物质中的一种，所述测温光纤用于监测电缆整体的温度，当温度降低至零度以下时，为避免电缆表面结冰，测温光纤将启动信号发送至加热层端部的电信号开关，电信号开关可采用继电器等触发装置，电信号开关启动加热层进行升温，确保电缆温度维持在零度以上，以此避免电缆表面形成冰层；此时若电缆上存在积雪，升温后的电缆可使得冰雪融化脱落，进而避免电缆上形成雪层或冰层使得电缆发生拉伸甚至崩断的现象。所述聚四氟乙烯保护层具有较高的耐高低温性能，可在
‑
180～260
º
c长期使用，保证电缆的抗变温性。且具有耐高低温、耐腐蚀，具有优良的电绝缘性、耐老化，吸水性小、自润滑性能优异。
21.所述保护层外部设置有防雪层6，所述防雪层为疏水层。所述防雪层为市购防冰雪涂料涂装在保护层表面形成，防冰雪涂料采用ipn技术，用含硅无机聚合物对有机聚合物改性得到交替排列组成的多嵌段共聚物，使涂层的附着力、硬度等力学性能得到改善。同时，涂层表面呈现低的表面能。加入特殊的表面活性物质以及纳米稀土氧化物，通过各组分的相互作用和协同效应，使涂层具有表面能低、耐腐蚀性高，与基体结合力大，减阻防结蜡等综合性能。可防冰雪附着，同时具有抗腐蚀、耐磨损、防老化、表面自洁等复合功能。其可在电缆表面形成一薄层特殊取向的疏水分子层，实质上相当于在被保护表面与冰晶之间筑起一层分隔膜（即使被保护表面改性），这种疏水层可配合加热层工作，当加热层对电缆表面进行升温后，其表面积雪融化成水，由于防雪层的疏水作用，水体可卸载电缆表面的灰尘。鸟屎等杂质脱离电缆，实现电缆清洗，以此达到电缆自清洁作用。所述防雪层厚度为20μm
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50μm。所述防雪层适合各种涂装方法，且可常温自固化，仅需在保护层形成20μm
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50μm，优选30μm的涂层，亦可起到防冰雪附着，耐腐蚀，表面自洁等复合功能。
22.所述加热层由碳纤维编织而成。所述线芯与加热层之间设置有绝缘层2，所述绝缘层为交联聚乙烯制件。所述加热层由碳纤维发热体螺旋绕包编织构成，利用碳纤维通电发热的特性对电缆加热，使电缆表面温度升高，起到除冰雪效果。所述碳纤维电热体的电热转化效率比金属发热提高30%，电热效率约100%，且质轻抗拉伸，同时化学性能稳定，能够保证电缆的工作稳定性。经过交联的聚乙烯具有了网型和体型结构性质，其耐热性能会随着交联度的提高而增强，相对热延伸率也相应地下降，其长期工作温度可提高到90℃，能承受的瞬时短路温度可达170
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250℃，完全可以承受电缆电流所产生的热量。
23.所述测温光纤嵌合连接加热层。本实用新型所公开的电缆为长距离架空线缆，采用测温光纤作为温度传感装置，具备好的长距离温度监测能力。
24.本实施例中，电缆符合gb/t 12527
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2008《额定电压1kv及以下架空绝缘电缆》产品性能要求；线芯采用符合astm b800
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2005标准的8000系列铝合金导体；测温光纤符合gb/t 9771
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2008产品性能要求。电缆在正常工作时，当遭遇积雪覆盖导致表面温度降低至零度以
下，此时测温光纤发送电信号，由电缆端部的电信号开关启动加热层开始升温发热，此时电缆表面温度逐步回升至零度以上，其表面的积雪或冰层均开始融化，由于防雪层具备疏水特性，此时电缆表面的污染物如灰尘鸟屎等具备腐蚀性的杂质在融水流动作用下离开电缆，实现电缆的自清洁。当温度预设时间内保持在零度以上，测温光纤所反馈的电信号使得电信号开关复位，加热层停止工作，随时启断，不会造成电能浪费。
25.除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。