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輸電線用散熱裝置、有散熱裝置的輸電線、將散熱裝置裝于輸電線的方法

文檔序號:7313980閱讀:286來源:國知局
專利名稱:輸電線用散熱裝置、有散熱裝置的輸電線、將散熱裝置裝于輸電線的方法
技術領域
本發(fā)明涉及卷繞在架空輸電線之類的輸電線上使輸電線散熱的輸電線用散熱裝置、具有這樣的散熱裝置的有散熱裝置的輸電線及將散熱裝置裝于輸電線的方法。
背景技術
希望能增加架空電線的輸電容量。
而一旦增加輸電容量,流過架空電線的電流就增大,架空電線就被加熱。因此,流過架空電線的允許通電電流是有規(guī)定的。
使架空電線的輸電容量增加的一般方法是使用截面積大的架空電線。
為了增大已有的架空電線的輸電容量,也在嘗試換成截面積大的電線。
但是,截面積大的電線單位長度電線的重量增重,故因自重而向下方的松馳量(弛度)也增大。弛度大則與地面等的距離變短,故必須提高鐵塔的高度并做成更牢固的結構。這樣的鐵塔的重新建造在運用方面、操作方面及經費方面等往往有困難。若重新建造成高度高且更牢固的鐵塔,或者,為了將來能敷設截面積大的輸電線而在事先制造高度高且更牢固的鐵塔,則會遇到鐵塔的制造價格提高、輸電價格提高的問題。還有,若使輸電容量增加,則會遇到架空電線的發(fā)熱增加的問題。
作為克服上述弛度增大的問題的方法,在架空電線正在嘗試使用一種作為采用線膨脹系數小的不脹鋼絲的低弛度電線已為人們所知的、鋼心鋁絞線(ACSRAluminium Conductors Steel Reinforced twisted wire)。若將ACIR架設在新的架空電線上,則因為架設ACIR的架空電線的弛度小,故能克服上述鐵塔高度的問題。然而,使用ACIR若想增大架空電線的輸電容量,就要增加ACSR的數量或者增加ACSR的截面積,架空電線的重量增加,鐵塔就會受到過大的負荷,架空電線的價格會顯著增高。因此,僅憑架空電線使用ACSR,不能克服上述問題。
作為克服上述發(fā)熱增加這一問題的方法,在嘗試將高溫下能使用的耐熱電線使用于架空電線。例如,若將超耐熱電線(UTACSRUltra Thermo-Resistant Aluminium Alloy Conductors Reinforced twisted wire)使用于架空電線,則在200℃以上的高溫下可以使用。但是,因為因過熱架空電線會伸長,因此,不能忽略尤其是在高溫下的架空電線弛度的增大,僅憑將UTACSR使用于架空電線,仍然會遇到弛度增大的問題。
日本發(fā)明專利公開1989年第81110號公報及日本發(fā)明專利公開1989年第81111號公報公開了一種在架空電線的外周披覆網帶來防止因積雪在架空電線外周附著筒狀雪塊(筒雪)而使架空電線重量增大、架空電線發(fā)生松弛,進而引起架空電線斷裂的技術。但是,日本發(fā)明專利公開1989年第81110號公報及日本發(fā)明專利公開1989年第81111號所公開的技術均是僅考慮筒狀積雪防止問題的技術,并不是使架空電線的輸電容量增加的技術。尤其是,日本發(fā)明專利公開1989年第81110號公報及日本發(fā)明專利公開1989年第81111號公報并未公開改善架空電線的散熱牲來使架空電線的輸電容量增加的技術。
日本發(fā)明專利公開1973年第72688號公報(日本發(fā)明專利公告1977年第4357號公報)公開了一種為了防止在架空電線的上風側沿長度方向有均勻的附著冰雪時往往會發(fā)生的失速運行,在架空電線的外周將規(guī)定長度的S扭絞和Z扭絞的螺旋狀成形體以S扭絞與Z扭絞按規(guī)定重復或隨機地卷繞其上的技術。但是,日本發(fā)明專利公開1973年第72688號公報也未公開改善架空電線的散熱特性來增加架空電線的輸電容量的技術。
日本發(fā)明專利公開1974年第101876號公報(日本發(fā)明專利公告1978年第14146號公報)公開了一種對為了降低架空電線因風壓引起的噪聲而螺旋或交叉狀卷繞導線束的低噪聲電線,使導線束外徑與電線外徑有一定比率,且使卷繞間距在規(guī)定范圍內的技術。但是,日本發(fā)明專利公開1974年第101876號公報也未公開改善架空電線的散熱特性來增加架空電線的輸電容量的技術。
日本發(fā)明專利公開1982年第98907號公報(日本發(fā)明專利公告1983年第38884號公報)公開了一種對于為了降低架空電線的電暈噪聲而在電線外周卷繞導線束的低噪聲電線,在卷繞的導線束表面緊密貼附多個形成有細微凹凸的單位導線束的架空電線。但是,日本發(fā)明專利公開1982年第98907號公報也未公開改善架空電線的散熱特性來增加架空電線的輸電容量的技術。
日本發(fā)明專利公開1994年第302223號公報公開了一種為了降低風壓引起的噪聲并降低AN程度而使架空電線最外層的一部分向外突出的低噪聲電線。然而,日本發(fā)明專利公開1994年第302223號公報也未公開改善架空電線的散熱特性來增加架空電線的輸電容量的技術。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于,為了能在不增加輸電線本身截面積的情況下增加輸電容量,提供一種裝在輸電線上的輸電線用散熱裝置。
本發(fā)明的目的還在于,提供一種在不增加上述輸電線本身截面積的情況下增加輸電容量,并且能防止積雪、降低風壓引起的噪聲、降低電暈噪聲及防止失速運行的、裝在輸電線上的輸電線用散熱裝置。
本發(fā)明的另一目的在于,為了能在不增加輸電線本身截面積的情況下增加輸電容量,提供一種裝有散熱裝置的輸電線。
本發(fā)明的另一目的在于,提供一種在不增加輸電線本身截面積的情況下增加輸電容量,而且能防止積雪、降低風壓引起的噪聲、降低電暈噪聲及防止失速運行的、裝有散熱裝置的輸電線。
還有,本發(fā)明的目的在于提供一種將上述輸電線用散熱裝置裝在輸電線上的安裝方法。
根據本發(fā)明第1觀點,提供一種將具有導電性且表面熱輻射率在0.7以上的導電性散熱構件以規(guī)定卷繞間距緊貼輸電線外周面螺旋狀卷繞的輸電線用散熱裝置。
最好,所述導電性散熱構件的表面經過黑化處理,且經過消除光澤處理。
最好,所述導電性散熱構件的表面經過親水處理。
最好,上述導電性散熱構件具有預先經過人工或自然時效的表面。
最好,所述導電性散熱構件用鋁或鋁合金制造。
根據第1形態(tài),所述輸電線用散熱裝置的導電性散熱構件具有將導熱金屬導線束編成網帶狀的導熱線編織散熱帶,所述導熱線編織散熱帶以規(guī)定的卷繞間距卷繞在所述輸電線的外周面上。
在第1形態(tài)中,最好其特征在于,設定所述卷繞間距,使所述導熱線編織散熱帶在所述輸電線截面圓周上的卷繞寬度與所述輸電線的中心所構成的中心角θ符合如下式子15°≤θ≤180°在第1形態(tài)中,最好將所述導熱線編織散熱帶在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線外徑D在如下范圍10D≤p≤30D在第1形態(tài)中,最好其特征在于,在卷繞在所述輸電線外周面上的所述導熱線編織散熱帶之上,與所述導熱線編織散熱帶的卷繞方向相反地卷繞上螺旋條,使所述導熱線編織散熱帶的卷繞固定。
在第1形態(tài)中,最好其特征在于,作為所述導熱線編織散熱帶的導熱金屬導線束,采用直徑為0.3mm-3.0mm鋁或者鋁合金的線材。
在第1形態(tài)中,將所述導熱線編織散熱帶多條同方向或交叉地卷繞在所述輸電線的外周面上。
在第1形態(tài)中,其特征在于,卷繞在所述輸電線外周面上的所述導熱線編織散熱帶的端部卷繞固定在拉線線夾的頂端部。
在第1形態(tài)中,其特征在于,在所述輸電線的耐拉支承部的跨接線外周,卷繞將所述導熱金屬導線束編成網帶狀的導熱線編織散熱帶,并將該編織帶狀體的端部卷繞固定在所述拉線線夾的跨接線連接部的頂端部。
根據本發(fā)明第1觀點的第2形態(tài),所述輸電線用散熱裝置的導電性散熱構件具有沿長度方向螺旋狀成形而可緊貼所述輸電線外周面裝在其上的、導電性的表面輻射率在0.7以上的表面黑化處理散熱螺旋條,所述螺旋條以規(guī)定卷繞間距卷繞在所述輸電線的外周面上。
在本發(fā)明第1觀點的第2形態(tài)中,其特征在于,所述表面黑化處理散熱螺旋條在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線外徑D在如下范圍10D≤p≤30D在本發(fā)明第1觀點的第2形態(tài)中,其特征在于,在所述輸電線的耐拉支承部的跨接線的外周面上卷繞有所述表面黑化處理散熱螺旋條。
根據本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài),所述輸電線用散熱裝置的導電性散熱構件具有可緊貼所述輸電線外周面裝在其上的、有撓性的、導電性的表面熱輻射率在0.7以上的表面黑化處理導電性散熱構件,所述導電性散熱構件以規(guī)定卷繞間距卷繞在所述輸電線的外周面上。
在本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài)中,當所述輸電線最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層的導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定0.8≤DD/dd≤2.0及0.8≤PP/pp≤5.0在本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài)中,當所述輸電線最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層的導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定1.0≤DD/dd≤1.2及1.0≤PP/pp≤2.0在本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài)中,(1)所述導電性散熱線的截面為圓形,或者,(2)所述導電性散熱線的截面為呈局部扇形的扇形體,或者,(3)所述導電性散熱線的截面為中空的圓形,或者,(4)所述導電性散熱線的截面為中空的橢圓。
在本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài)中,最好,所述導電性散熱線的截面形成有抑制沿圓形截面的圓周產生水滴的槽。
在本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài)中,最好其特征在于,使所述表面黑化處理散熱螺旋條在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線外徑D在如下范圍10D≤p≤30D在本發(fā)明第1觀點的第3形態(tài)中,最好其特征在于,在所述輸電線的耐拉支承部的跨接線的外周面上卷繞有所述表面黑化處理散熱螺旋條。
根據本發(fā)明的第2觀點,提供一種具有散熱裝置的輸電線,該散熱裝置緊貼輸電線的外周面并以規(guī)定的卷繞間距螺旋卷繞著有導電性的表面熱輻射率為0.7以上的導電性散熱構件最好,所述導電性散熱構件的表面經過黑化處理,且經過消除光澤處理。
最好,所述導電性散熱構件的表面經過親水處理。
最好,上述導電性散熱構件具有預先經過人工或自然時效的表面。
最好,所述導電性散熱構件用鋁或鋁合金制造。
最好,所述輸電線用鋼心鋁絞線(ACSR)、鋼心超耐熱鋁絞線(UTACSR)、不脹鋼心超耐熱鋁合金絞線(ZTACIR或XTACIR)或鍍鋅鋼絞線中的任一種制造。
最好,所述導電性散熱構件是將導熱金屬導線束編織成網帶狀的導熱線編織散熱帶。
另外,其特征在于,所述導熱線編織散熱帶多條同方向或交叉卷繞在所述輸電線的外周面上。
最好,所述導電性散熱構件是為了能緊貼所述輸電線外周面裝在其上而沿長度方向成形為螺旋狀的、導電性的表面熱輻射率在0.7以上的表面黑化處理散熱螺旋條。
最好,所述導電性散熱構件為可緊貼所述輸電線外周面裝在其上的、有撓性的、導電性的表面熱輻射率在0.7以上的表面黑化處理導電性散熱構件。
根據本發(fā)明的第3觀點,提供一種將散熱裝置裝在輸電線上的方法,該方法將具有導電性且表面熱輻射率為0.7以上的的導電性散熱構件緊貼架空電線的外周面并以規(guī)定的卷繞間距螺旋卷繞在架空電線上。
最好,所述安裝作業(yè)在所述輸電線正在輸電過程中進行。
最好,所述導電性散熱構件由鋁或鋁合金制成。
最好,所述導電性散熱構件為將導熱金屬導線束編織成網帶狀的導熱線編織散熱帶。
最好其特征在于,設定所述卷繞間距,使所述導熱線編織散熱帶在所述輸電線截面圓周上的卷繞寬度與所述輸電線的中心所構成的中心角θ符合如下式子15°≤θ≤180°此外,其特征在于,將所述導熱線編織散熱帶在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線外徑D設定在如下范圍10D≤p≤30D另外,其特征在于,將所述導熱線編織散熱帶多條同方向或交叉卷繞在所述輸電線的外周面上。
最好,所述導電性散熱構件是為了能緊貼所述輸電線外周面裝在其上而沿長度方向成形為螺旋狀的、導電性的表面輻射率在0.7以上的表面黑化處理散熱螺旋條。
其特征在于,所述表面黑化處理散熱螺旋條在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線外徑D設定在如下范圍10D≤p≤30D此外最好,所述導電性散熱構件為可緊貼所述輸電線外周面裝在其上的、有撓性的、導電性的表面輻射率在0.7以上的表面黑化處理導電性散熱構件。
當所述輸電線最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層的導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定0.8≤DD/dd≤2.0及0.8≤PP/pp≤5.0此外,當所述輸電線最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層的導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定1.0≤DD/dd≤1.2及1.0≤PP/pp≤2.0附圖的簡單說明

圖1作為本發(fā)明輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的第1實施形態(tài),是架空電線采用導熱線編織散熱帶的外觀圖。
圖2為在圖1中所示的架空電線及導熱線編織散熱帶的剖面圖。
圖3為將圖1中所示的導熱線編織散熱帶的編織的第1實施形態(tài)放大示出的圖。
圖4為將圖1中所示的導熱線編織散熱帶的編織的第2實施形態(tài)放大示出的圖。
圖5作為本發(fā)明輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的第2實施形態(tài),是架空電線采用導熱線編織散熱帶的外觀圖。
圖6為本發(fā)明輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的第3實施形態(tài)的剖面圖。
圖7作為本發(fā)明輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的第4實施形態(tài),是示出將螺旋條應用于拉線線夾部的狀態(tài)的圖。
圖8(A)為示出卷繞有一條圖7中所示的散熱螺旋條的電線剖面圖,圖8(B)為示出卷繞有兩條圖7中所示的散熱螺旋條的電線剖面圖。
圖9為本發(fā)明中第1實驗例子結果的構成圖。
圖10為示出圖9中所示的實驗例子的曲線圖。
圖11為本發(fā)明的輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的第5實施形態(tài)的外觀圖。
圖12(A)-(C)為圖11中所示的第5實施形態(tài)中應用的架空電線及散熱裝置的剖面圖。
圖13(A)-(E)為示出圖11中所示的散熱裝置剖面的例子的圖。
圖14為本發(fā)明輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的第6實施形態(tài)的外觀圖。
圖15為本發(fā)明中的第2-4實驗例子的構成圖。
圖16作為圖15所示的實驗例子的第1結果,是示出架空電線降低溫度效果的曲線圖。
圖17作為圖15中所示的實驗例子的第2結果,是示出架空電線的電暈嗡嗡聲特性的曲線圖。
圖18作為圖15中所示的實驗例子的第3結果,是示出架空電線的風噪聲特性的曲線圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)參照附圖敘述本發(fā)明的最佳實施形態(tài)。
第1實施形態(tài)參照圖1-圖5,說明本發(fā)明的輸電線用散熱裝置、有散熱裝置的輸電線及將散熱裝置裝于輸電線的方法的第1實施形態(tài)。
圖1為示出本發(fā)明第1實施形態(tài)的輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的外觀圖。圖2為圖1中所示的輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的剖視圖。圖3及圖4為圖1中所示的編織導電性散熱線的平面圖。
在圖1及圖2中,作為輸電線的一個例子,將導熱線編織散熱帶1以規(guī)定間距螺旋狀卷繞在架空電線2的外周,再根據需要,將螺旋條3與導熱線編織散熱帶1的卷繞方向相反地卷繞在導熱線編織散熱帶1的外周,壓住卷繞在架空電線2周圍的導熱線編織散熱帶1,使其卷繞不松開。螺旋條3用作導熱線編織散熱帶1的卷繞松開防止手段。
架空電線2為例如由鋼心鋁絞線(ACSR)、鋼心超耐熱鋁絞線(UTACSR)、不脹鋼心超耐熱鋁合金絞線(ZTACIRSuper Thermo-Resistant Aluminium Alloy Conductors Galvanized Invar Reinforced twisted wire或XTACIRExtra Thermo-Resistant Aluminium Alloy Conductors AluminiumClad Invar Reinforced twisted wire)、鍍鋅鋼絞線等裸導體絞合成的已設置的架空電線。即,第1實施形態(tài)涉及使已設置架空電線2的輸電容量增加的技術。
(1)導熱線編織散熱帶1的材料以下敘述導熱線編織散熱帶1所必需的材料方面的條件。
導熱線編織散熱帶1首先具有使架空電線2的熱量有效散熱的作用。因此,導熱線編織散熱帶1必須用導熱性良好的材料制造。
必須防止因在架空電線2裝上導熱線編織散熱帶1而使架空電線整體重量增加過大。因此,希望導熱線編織散熱帶1用輕量材料。
希望通過在架空電線2上裝上導熱線編織散熱帶1而使架空電線整體的輸電容量增大。因此,要求導熱線編織散熱帶1用具有導電性的材料。
導熱線編織散熱帶1最好采用裝上架空電線2時的加工性或施工性(作業(yè)性)良好的材料。還有,最好當裝在架空電線2上而與架空電線2成為一體時,與架空電線2的匹配性良好。
理想的是,導熱線編織散熱帶1與架空電線2材質相同,或者,電化學的離子化傾向不顯著分離的材料。其原因在于,例如若在SCSR上卷繞銅或不銹鋼之類材料的編織散熱帶,則兩者的電化學離子化傾向顯著而分離,因電蝕作用腐蝕劣化進行,ACSR的外層導線束發(fā)生劣化,所以不理想。從防止積雪的角度考慮,理想的編織散熱帶對架空電線表面的卷繞不是局部的、部分的,而是連續(xù)卷繞在架空電線上。其理由在后面將作敘述。
因為導熱線編織散熱帶1是與架空電線一起長期使用的,所以理想的是長期耐用性良好的散熱帶。
導熱線編織散熱帶1最好是低價格的。
考慮以上的條件,在本實施形態(tài)中,作為導熱線編織散熱帶1,采用鋁或鋁合金。另外,架空電線2一般為鋼心鋁絞線(ACSR)、鋼心超耐熱鋁絞線(UTACSR)等,由鋁或鋁合金制造。
(2)導熱線編織散熱帶的表面熱輻射率架空電線的熱輻射率(η)在剛架設架空電線時新的鋁電線情況下為0.08-0.16左右的低的值,隨著時間的經過,電線表面變黑,最后變?yōu)?.9左右的值,該變黑因加電壓而被促進,據說一般經過5年至7年左右變?yōu)?.7-0.8左右,因此,導熱線編織散熱帶1最好熱輻射率從開始就增高,必須達0.7以上。即,為了提高散熱特性,必須對導熱線編織散熱帶1進行表面黑化處理,并使其表面熱輻射率在0.7以上。另外,僅將導熱線編織散熱帶1染成黑色,散熱效果不夠,必須表面無光澤。
要使導熱線編織散熱帶1的編織導線束的鋁線材表面黑化,例如硅酸是有效的,在硅酸鈉溶液中加入硫酸鈣或碳酸鋅或硫酸鋅,則在某濃度范圍能使鋁線材表面變成黑色。更理想的是,若在對鋁線材表面進行上述黑化處理之前,先進行噴砂處理等,則可獲得熱輻射率高的黑色表面。
若將這樣具有熱輻射率的導熱線編織散熱帶1緊貼架空電線2的外周面卷繞,架空電線2的熱量就能有效傳遞給導熱線編織散熱帶1,使架空電線2的溫度降低。
理想的是,導熱線編織散熱帶1的編織導線束根據需要經過表面粗糙化處理之后,再用水軟鋁石(boehmite)處理或氧化鋁膜(alumite)處理及其它電化學方法或物理方法進行親水化處理,提高親水性,盡量使架空電線表面不形成雨滴等,來提高電暈特性。換言之,若在架空電線表面形成雨滴等,則呈與架空電線表面形成有多個凹凸時相同的狀態(tài),這些突起部分的電位梯度(potential gradient,絕對值與電場強度相等但符號相反的值)增大,電暈放電加快,故電暈特性惡化。若架空電線表面經過親水處理,雨滴與架空電線表面的接觸角度增大,架空電線表面的接觸角度增大,架空電線表面不會形成凹凸,故架空電線表面的電位梯度變小,電暈放電電壓提高,可改善電暈特性。
(3)導熱線編織散熱帶的尺寸導熱線編織散熱帶1如圖3所示,是使用鋁線、鋁合金線或涂有鋁、鋁合金的線等、粗細度(直徑)為0.3-3.0mm左右的導熱線,將編織的線1a作為縱線而將線1b作為橫線編織成網帶狀,形成長尺寸的散熱帶而制成的。在縱線1a之中位于導熱線編織散熱帶1兩側邊的縱線即所謂的耳線1a0,為了保持導熱線編織散熱帶1的形狀及強度,也可以采用與其它縱線1a不同粗細的線。導熱線編織散熱帶1兩側邊的橫線的端部即所謂耳線1b0如圖3所示,最好彎成圓曲線狀,以防止電暈的發(fā)生。
導熱線編織散熱帶1的編織線的粗細如前所述,從機械強度及電特性考慮,必需0.3mm以上3.0mm以下。因為導熱線編織散熱帶1是在架設有架空電線2的鐵塔高處進行卷繞作業(yè)的,為了使該卷繞作業(yè)容易進行,導熱線編織散熱帶1必須有柔軟性,又因為是長期暴露在屋外使用的,所以尤其要求對腐蝕作用等不發(fā)生強度下降。從該角度考慮,編織線的粗細必需在0.3mm以上。又考慮到有時也會發(fā)生由人力將導熱線編織散熱帶1卷繞到架空電線2上的情況,故若粗細在3.0mm以上則人力進行卷繞作業(yè)就很困難。另外,在電氣特性方面,若架空電線2的表面存在粗的突起物,就容易發(fā)生電暈,成為電暈噪聲發(fā)生的原因。從如上所述的機械強度及電氣特性考慮,編織線的粗細范圍下限為0.3mm,上限為3.0mm。
導熱線編織散熱帶1的網帶狀編織網眼的大小根據所應用的架空電線2的外徑尺寸適當選定。
導熱線編織散熱帶1的編織除了圖3所示的平紋編織之外,也可以如圖4所示,是縱線與橫線每2條交替編織的斜紋編織,或者也可以是未圖示的疊織等其它的編織。
縱線與橫線的間隔網眼的數目根據JIS G3555,用mesh這一單位表示,指邊長為25.4mm正方形內的網眼數,網眼數N用N=25.4/(W+d)可求出。網眼數N是25.2mm的1邊的網眼數,W表示網孔基準尺寸,即縱線與橫線的間隔(mm),d表示基準的線徑(mm)。在本實施例中,如上所述,d=0.3-3.0mm,實際上,使用N=7.06-25.4的范圍,求出滿足該N的W和d,由此,d=0.315-2.8mm,W=0.600-4.5mm。
(4)導熱線編織散熱帶的架設方法要將導熱線編織散熱帶1卷繞在架空電線2上,利用自走式機器人及捆扎機等進行連續(xù)卷繞,能在短時間內施工,不必全面停止架空電線2的輸電,只要單條線路停止就可施工。
另外,將導熱線編織散熱帶1卷繞在架空電線2上時,從防止積雪的角度考慮,最好不是局部的、部分的卷繞,而是連續(xù)卷繞。例如,日本發(fā)明專利公開1989年第81110號公報及日本發(fā)明專利公開1989年第81111號公報所公開的筒雪防止措施,因為僅是在與架空電線的長度方向正交的方向卷繞編織成網眼狀的鋁線,尤其是僅是間歇性卷繞,所以,未卷繞部分的積雪因架空電線表面轉動而發(fā)展成筒雪的可能性很高。尤其在架空電線的外層導線束由扇形導線束形成、絞合時形成為大致圓筒狀的、所謂光滑體式的扭絞槽未明顯形成型的架空電線的情況下,有積雪特別容易堆積的趨勢。因此,在本發(fā)明的第1實施形態(tài)中,將導熱線編織散熱帶1沿長度方向連續(xù)螺旋狀卷繞在架空電線2的表面,有效防止積雪發(fā)展成筒雪。
(5)卷繞間距p與卷繞寬度W的中心角θ的關系導熱線編織散熱帶1對架空電線2的卷繞間距p設定為如下的卷繞間距在圖2所示輸電線截面的圓周上,導熱線編織散熱帶1在架空電線2的圓周上所占的卷繞寬度W與架空電線2的中心所構成的角度即中心角θ為15°以上。最好,卷繞寬度的中心角角度θ按符合下式1的規(guī)定來決定卷繞間距p。
15°≤θ≤180°(1)若使導熱線編織散熱帶1在架空電線2截面的圓周上所占卷繞寬度W的中心角θ按符合式1的要求來決定卷繞間距p,在架空電線2上卷繞導熱線編織散熱帶1,就能既不影響難積雪效果,又能抑制電線總重量的增加。導熱線編織散熱帶1的卷繞寬度W的中心角θ大于180°時,促進積雪下落的效果就小,而中心角θ小于15°時,就得不到顯著的散熱效果。
再詳細敘述以上的原因。
因為導熱線編織散熱帶1為網帶狀,故附著的雪不易下落,所以,假定在架空電線整個表面卷繞導熱線編織散熱帶1,電線外徑就增大,就容易積雪,附著在電線上部的雪隨著電線的扭轉就有可能逐漸發(fā)展成筒雪。而在將導熱線編織散熱帶1螺旋狀卷繞在架空電線2外周的情況下,露出于螺旋之間架空電線2表面上的易滑動附著雪片與附著在導熱線編織散熱帶1上的雪片之間有分離力起作用,從導熱線編織散熱帶1露出的架空電線2表面上的附著雪片就會首先下落,所以,不會發(fā)展成過大的筒雪。因此,從所述分離力的平衡方面考慮,導熱線編織散熱帶1在架空電線2截面圓周上的卷繞寬度W的最大中心角θ必須在180°以下。卷繞寬度W的中心角θ大于180°時,附著在導熱線編織散熱帶1上的雪的量就增多,就會影響促進雪下落的效果,故不適合。若使導熱線編織散熱帶1的卷繞寬度W的中心角在180°以下,則與在架空電線2表面全部卷繞時相比,可將重量的增加抑制在50%以下。
若導熱線編織散熱帶1卷繞在架空電線2截面圓周上的寬度W的中心角θ小于15°,例如設想在作為架空電線2為標準輸電線的鋼心鋁絞線(ACSR)410mm2(外徑28.5mm)上卷繞導熱線編織散熱帶1時,中心角θ為15°時的卷繞寬度W約為3.7mm,若考慮長期使用時特別是腐蝕作用引起的機械強度的下降,該卷繞寬度W為極限下限值。導熱線編織散熱帶1的寬度W過細,即使卷繞在架空電線2的外周面,也無顯著的散熱效果。
(6)卷繞間距p與架空電線2的外徑D的關系導熱線編織散熱帶1對架空電線2的卷繞間距p與架空電線2的外徑D的關系最好設定成由下式2規(guī)定的值。在用捆扎機等進行卷繞施工的情況下,經濟且安全。
10D≤p≤30D……(2)敘述一下上述關系式2的根據。若卷繞間距p過短,則導熱線編織散熱帶1對架空電線2的卷繞量增多,電線重量增加,故不合適。此外如果卷繞間距p短,用捆扎機等進行將導熱線編織散熱帶1卷繞在架空電線2上的施工時,施工時間會大幅度增加,所以不能使用捆扎機,有時只好由人力進行施工,從經濟方面考慮不利。由于以上的原因,卷繞間距p在10D以下不合適,至少必須在10D以上。
通過使卷繞間距p在30D以下,可保證使用捆扎機等時的施工速度的安全性,且卷繞在架空電線2上的導熱線編織散熱帶1不會發(fā)生松馳。例如,使用410mm2(外徑28.5mm)的鋼心鋁絞線(ACSR)作為架空電線2,在該ACSR上卷繞導熱線編織散熱帶1時,在30D時為855mm。若架空電線2的外徑D進一步增大,則卷繞間距p也增長,卷繞機的行駛速度也加快,故危險度增加,不合適。此外,若卷繞間距p超過30D,則由于導熱線編織散熱帶1的自重,卷繞在架空電線2下方的導熱線編織散熱帶1發(fā)生松馳而離開架空電線2的表面,架空電線2的散熱作用就下降。
為了防止導熱線編織散熱帶1對架空電線2的卷繞起始端部1c松開,如圖1所示,在導熱線編織散熱帶1的端部1c之上卷繞1條或多條鎧裝條等的螺旋條3a來壓住導熱線編織散熱帶1的端部1c,或者用其它適當的固定件等將其固定。
為了使卷繞在架空電線2上的導熱線編織散熱帶1的中間部分不產生松馳,每隔適當間隔在導熱線編織散熱帶1之上卷繞1條或多條鎧裝條等的螺旋條3b將其壓住,或者用其它適當的固定件等進行固定。
如上所述,通過與已架設的架空電線2的外周表面直接緊密接觸地卷繞導熱線編織散熱帶1,輸電線表面散出的熱量就會傳導至導熱性良好的鋁或鋁合金的導熱線編織散熱帶1。如圖3及圖4所示,因為導熱線編織散熱帶1的編織后的導熱線的總表面積極大,使用于架空電線2,架空電線2表面的散熱效果就增大。因此,在已架設的架空電線2內就可以流過此前的允許電流以上的電流,就能使已架設的架空電線的輸電容量增大。還有,因為使用導電性鋁或鋁合金等的導熱線編織散熱帶1本身內也流過電流,故能按流過導熱線編織散熱帶1的電流量,使架空電線整體的輸電容量增加。即,導熱線編織散熱帶1除了因架空電線2散熱而使架空電線2本身的輸電容量增加之外,導熱線編織散熱帶1本身作為架空電線2的一部分也進行輸電。
因為使用鋁或鋁合金的導熱線編織散熱帶1重量輕,故即使架空電線2上卷繞導熱線編織散熱帶1,輸電線也不會受到過度的負荷負擔。此外,因為鋁的撓性良好,故導熱線編織散熱帶1對架空電線2的安裝容易。
第2實施形態(tài)參照圖5,敘述本發(fā)明輸電線用散熱裝置、有散熱裝置的輸電線及散熱裝置裝于輸電線的方法的第2實施形態(tài)。
圖5所示為在將上述卷繞有導熱線編織散熱帶的架空電線2用拉線線夾4拉住的抗張拉線部,將拉線線夾4附近的導熱線編織散熱帶1的卷繞終端部固定的一個例子。
卷繞在架空電線2外周的導熱線編織散熱帶1的中間部分是將螺旋條3卷繞在導熱線編織散熱帶1之上而壓住的,導熱線編織散熱帶1的端部1d越過架空電線2的端部卷繞在拉線線夾4的頂端部4a,并由固定裝置5固定。這樣,拉線線夾4的部分也卷繞上導熱線編織散熱帶1,拉線線夾4也能散熱,能防止拉線線夾4過熱。但是,導熱線編織散熱帶1對拉線線夾頂端部4a的卷繞間距最好比架空電線2表面的卷繞間距要卷繞得更密,并用適當的夾緊裝置進行固定。
這樣,通過在卷繞在架空電線2外周的導熱線編織散熱帶1之上,與導熱線編織散熱帶1的卷繞方向相反地卷繞螺旋條3,就能固定卷繞在架空電線2上的導熱線編織散熱帶1,防止導熱線編織散熱帶1的卷繞起始端部1c松開,并能防止卷繞在架空電線2上的導熱線編織散熱帶1的中間部分發(fā)生松馳。
圖5還示出了將導熱線編織散熱帶1卷繞在架空電線的抗張拉線部處的跨接線8上,抑制跨接線8溫度上升的實施形態(tài)。通過將導熱線編織散熱帶1卷繞在與拉線線夾4連接的跨接線8的外周,能防止跨接線8過熱,增加架空電線的通電容量。卷繞在跨接線8上的編織散熱帶1的端部1e也可防止拉線線夾4的跨接線連接部6發(fā)生過熱。
另外,在圖5中,跨接線8上僅卷繞編織散熱帶1,此時的編織散熱帶1上的螺旋條的卷繞在圖示中省略了,但也可以如同在架空電線2的外周卷繞的導熱線編織散熱帶1之上,再與導熱線編織散熱帶1的卷繞方向相反地卷繞螺旋條3那樣,在卷繞于跨接線8外周的導熱線編織散熱帶1的外周,與該卷繞方向相反地卷繞螺旋條。
因為導熱線編織散熱帶1的撓性良好,所以能方便地裝在結構復雜的拉線線夾4及跨接線8等上,能防止拉線線夾4及跨接線8的過熱。因為使用鋁、鋁合金的導熱線編織散熱帶1重量輕,故即使使用于拉線線夾及跨接線的散熱,也不會成為過重的負荷負擔。
第3實施形態(tài)參照圖6,對本發(fā)明的輸電線用散熱裝置、有散熱裝置的輸電線及散熱裝置裝于輸電線的方法的第3實施形態(tài)予以說明。
圖6示出將上述導熱線編織散熱帶1卷繞在較粗的架空電線2例如直徑D為52.8mm程度的架空電線2上的輸電線剖面。
第3實施形態(tài)卷繞在架空電線2外周的導熱線編織散熱帶1不是1條,而是將在架空電線2的直徑線上相對的2條導熱線編織散熱帶11、12以相同的方向卷繞在架空電線2外周的相對位置。在圖6所示的架空電線2剖面的圓周上,第1編織散熱帶11在電線圓周上占據的卷繞寬度W1中的中心角θ1、第2編織散熱帶12在電線圓周上占據的卷繞寬度W2的中心角θ2及2條編織散熱帶11與編織散熱帶12的卷繞寬度W1與W2之間間隔的中心角θ3按下式規(guī)定進行選擇15°≤θ2≤θ2≤θ3……(3)卷繞在架空電線2上的2條編織散熱帶11、12也可以將2條編織散熱帶11、12間的間隔的中心角θ3按θ3=0地將編織散熱帶11與12靠近卷繞。在這樣接近卷繞在架空電線2外周的編織散熱帶11、12之上,與參照圖1、圖2敘述過的第1實施形態(tài)一樣,卷繞螺旋條3將編織散熱帶11、12壓住,或者用其它適當的固定件固定。
2條編織散熱帶11、12對架空電線2外周的卷繞方向也可以使兩編織散熱帶11、12在架空電線2外周面上交叉卷繞。此時,對架空電線2的卷繞起始端部與第1實施形態(tài)一樣,卷繞上螺旋條,或者用其它適當的固定件等進行固定,但卷繞在架空電線2上的2條導熱線編織散熱帶1的中間部分因為上側的導熱線編織散熱帶重疊壓在下側的導熱線編織散熱帶之上,所以可以省略卷繞螺旋條,施加于架空電線2的負載的增加就較少,隨著重量增加產生的架空電線2的弛度增大就較少。
當然,為了更可靠地壓住并固定卷繞在架空電線2上的編織散熱帶11、12,也可以在交叉卷繞的2條編織散熱帶11、12之上卷繞螺旋條。
在上述第1-第3實施形態(tài)中,對在單一的架空電線2上卷繞1條或2條導熱線編織散熱帶1的例子進行了敘述,但對于多導體的架空電線,也可以對將所安裝的多導體相互固定的各間隔套管間的區(qū)間按每個分檔距間隔進行劃分,卷繞(裝上)導熱線編織散熱帶1。
第4實施形態(tài)參照圖7,對本發(fā)明的輸電線用散熱裝置、有散熱裝置的輸電線及散熱裝置裝于輸電線的方法的第4實施形態(tài)予以說明。
圖7為示出外觀的圖,圖中,不使用上述的導熱線編織散熱帶1,代之以將預先成形為螺旋狀的鋁或鋁合金的螺旋條10與上述的導熱線編織散熱帶1一樣卷繞在架空電線2的外周。
螺旋條10也采用滿足與上述導熱線編織散熱帶1同樣材料條件的鋁或鋁合金,且表面經過黑化處理,使表面熱輻射率在0.7以上。要對鋁或鋁合金的螺旋條10的表面進行黑化處理,與第1實施形態(tài)中的導熱線編織散熱帶1的黑化處理一樣,例如通過在硅酸鈉溶液中使用硫酸鈣或碳酸鋅(炭素亞鉛)或硫酸鋅進行處理,使表面變成黑色,就能獲得熱輻射率高的黑色表面。
另外螺旋條10可以根據需要用電化學方法或物理方法提高表面的親水性,來改善電暈特性。
將這樣形成的螺旋條10緊貼架空電線2外表面以扭絞間距長度p并沿長度方向連續(xù)卷繞1條或多條。另外,對導熱線編織散熱帶1考慮到的事項對螺旋條10也可以應用。例如舉一例子,表面黑化處理散熱螺旋條10對輸電線的卷繞間距p相對架空電線2的外徑D,以(10D≤p≤30D)的范圍進行卷繞。無論是對導熱線編織散熱帶1來說,還是如上所述對螺旋條10來說,卷繞間距p過短在10D以下,不僅螺旋條的卷繞量增多使架空電線總重量增加,而且用捆扎機等進行卷繞施工時,還會大幅度增加施工時間,在經濟方面不利。因此,卷繞間距p必須在10D以上。相反,卷繞間距過長在30D以上,則因為卷繞機的行駛速度加快,危險度增加,故不合適,通過使卷繞間距p在30D以下,可以保證施工速度的安全性。
關于拉線線夾4、跨接線連接部6及跨接線8與參照圖5敘述過的一樣。但對螺旋條10來說,因為不必如導熱線編織散熱帶1那樣將端部固定,所以不使用圖5所示的卷繞固定裝置5。
在本實施形態(tài)中,螺旋條10具有與上述導熱線編織散熱帶1相同的效果。
圖8(A)示出了在架空電線2的外周面上卷繞1條表面黑化處理散熱螺旋條10的實施形態(tài),圖8(B)示出了將散熱螺旋條10a、10b兩條并列卷繞的實施形態(tài)。
圖8(A)、(B)所例示的架空電線2由作為架空電線為普通的結構即由芯線2A、中間層電線2B及外層電線2C所構成。當然,作為本發(fā)明適用的架空電線2并不限于圖8(A)、(B)所示的輸電線,也適用于種種結構的輸電線。
作為架空電線2,例如由鋼心鋁絞線(ACSR)、鋼心超耐熱鋁絞線(UTACSR)、不脹鋼心超耐熱鋁合金絞線(ZTACIR或XTACIR)、鍍鋅鋼絞線等形成。
在本實施形態(tài)中,通過將表面黑化處理散熱螺旋條10卷繞在架空電線2上,也能促進架空電線2表面的散熱,抑制架空電線2的溫度上升。例如,在已設置的架空電線2上卷繞螺旋條10,該架空電線2內就可以流過此前的允許電流以上的電流,就能使已設置的架空電線的通電容量增大。而且,因為螺旋條10本身也流過電流,所以通電容量進一步增大。
另外,如后面將敘述的實驗例所示,電線溫度上升的抑制效果越是電線表面溫度高的架空電線其溫度下降效果越顯著。
因為表面黑化處理散熱螺旋條10預先成形為螺旋狀,所以能方便地卷繞在架空電線2的外周。例如,可以用自走式機器人、捆扎機等將螺旋條10連續(xù)卷繞在已設置的架空電線2上。此時,不必使架空電線的輸電全部停止,而可以單線路停止,在短時間內將螺旋條10卷繞在架空電線2上。
因為鋁或鋁合金的螺旋條10重量較輕,所以,即使卷繞在架空電線2上,也不會過度增加負荷,不必更換已架設的架空電線,就能經濟地實現輸電容量的增加。
在圖7中省略了圖示,在跨接線8的外周也可以卷繞螺旋條10。所以能增大跨接線8的散熱效果,使跨接線8的通電容量增大。
第1實驗例子參照圖7敘述上述第4實施形態(tài)的實驗例子。
圖9所示為在卷繞有經過表面黑化處理的上述螺旋條10的架空電線2的部分A和不裝有螺旋條10的架空電線2的部分B中,利用變壓裝置TR使其流過一定的電流,來測定部分A的架空電線2的表面溫度及部分B的架空電線2的表面溫度的實驗圖。長150m的架空電線2對折為75m長的兩部分,區(qū)間A的架空電線2上,用圖7所示方法卷繞有鋁的螺旋條10。區(qū)間A的架空電線2與區(qū)間B的架空電線2平行敷設。作為架空電線2使用鋼心鋁絞線(ACSR)。
ACSR的截面積為410mm2。因此,ACSR的外徑D約為28.5mm。在該ACSR的架空電線2的區(qū)間A部分的75m上,連續(xù)卷繞1條直徑(粗細)為6mm、螺旋間距為300mm的鋁的表面黑化處理散熱螺旋條10。
在屋外風速為0.8m/s左右的環(huán)境下,并在由變壓裝置TR流入ACSR1500A電流的狀態(tài)下,測定比較卷繞區(qū)域A與非卷繞區(qū)域B的各電線表面溫度差。
圖10為示出圖9所示實驗結果的曲線圖。橫軸表示架空電線的長度(m),縱軸表示架空電線的表面溫度(℃)。曲線A1-A3表示區(qū)間A的架空電線對長度方向的表面溫度,曲線B1-B3表示區(qū)間B的架空電線對長度方向的表面溫度。曲線A1、B1為通電開始起經過21.5分鐘后初始狀態(tài)尚處于低溫狀態(tài)的溫度上升特性結果,曲線A2、B2為通電開始起經過50.1分鐘后處于溫度上升過程中、尚未達到最高溫度時的溫度上升特性結果,曲線A3、B3為通電開始起經過80分鐘后基本達到最高溫度的溫度上升特性結果。
在圖10中,若將卷繞有螺旋條10的卷繞區(qū)域A與未卷繞的非卷繞區(qū)域B的電線的溫度進行比較,通電開始經過80分鐘后電線溫度上升到高溫狀態(tài)的架空電線的溫度,在曲線B3所示的非卷繞區(qū)域B的例如從始點S0起測定的S2=120m的位置(縱向虛線位置)處電線的溫度為140℃,與此相對照,卷繞區(qū)域A的例如始點起測定的S1=30m的位置(縱向虛線位置)處電線的溫度為115℃,可確認卷繞有散熱螺旋條10的架空電線的溫度要低25℃。此外,S1=30m及S2=120m,表示全長為150m的架空電線2離兩端相等的距離。
在曲線A2、B3所示的電線溫度尚未達到高溫的狀態(tài)下,在非卷繞區(qū)域B的S2=120m的縱向虛線位置處的電線溫度為110℃,與此相對照,卷繞區(qū)域A的S1=30m的縱向虛線位置處的電線溫度為100℃,該溫度下降效果為下降10℃。在曲線A1、B1所示的電線溫度處于低溫區(qū)的狀態(tài)下,非卷繞區(qū)域B的S2=120m的縱向虛線位置處電線的溫度為70℃,而卷繞區(qū)A的S1=30m的縱向虛線位置處電線的溫度為65℃,其溫度下降效果為下降5℃。
如上所述可知,在架空電線2上架設螺旋條10帶來的溫度下降效果為,電線的表面溫度越高其效果越大,表面溫度越低效果就減少。
第5實施形態(tài)在本發(fā)明的第5實施形態(tài)中,作為有散熱裝置的輸電線例示出架空電線和架空地線等,作為輸電線用散熱裝置,例示出架設在架空輸電線和架空地線等(以下稱為輸電線)的散熱裝置2。
圖11所示為本發(fā)明第5實施形態(tài)的輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的外觀圖,圖12(A)-(C)為圖11所示有散熱裝置的輸電線的剖視圖,圖13(A)-(E)為圖11及圖12(A)-(C)所示輸電線用散熱裝置的剖視圖。
圖11特別例示出了作為輸電線101的架空電線的情況,架空電線101上架設有散熱裝置102。散熱裝置102由散熱裝置固定環(huán)103固定,而散熱裝置固定環(huán)103固定在拉線線夾104上。此外,跨接線106也架設有散熱裝置102,散熱裝置102通過散熱裝置固定環(huán)103固定在跨接夾105上。
現詳細敘述架空電線101及散熱裝置102。
圖12(A)-(C)圖示出架空電線101及散熱裝置102的剖面形狀例子。
圖12(A)所示為將剖面為中空橢圓的散熱條構成的散熱裝置102的導電性散熱線卷繞在架空電線101的外周面上時的剖面形狀。在該例子中,作為架空電線101,示出了與圖8(A)、(B)相同的圓形剖面的導線束。架空電線101由芯線101A、中間層電線110B及外層電線101C構成,這些電線101A、101B及101C分別沿軸向螺旋狀扭絞。例如架空電線101使用鋼心鋁絞線(ACSR),作為芯線1A,將d=直徑2-4mm(φ2-φ4.8)左右外徑的導線束扭合而成,外層導線束的扭絞間距pp以外層導線束直徑dd的40-90倍扭絞(pp=40-90dd)。
圖12(B)示出了在日本發(fā)明專利公開1994年第302223號公報所公開的、在稱為低噪聲架空電線的最外周有下降噪聲用的凸起111的架空電線120上,以獲得散熱效果和降低噪聲為目的,卷繞上兩個散熱裝置的導電性散熱線110a和110b的例子。此時,散熱裝置102的導電性散熱線102a、102b以卷繞間距與凸起111的扭絞間距相同的間距卷繞在架空電線120上。低噪聲架空電線120本身的結構與日本發(fā)明專利公開1994年第302223號公報所記載的一樣。散熱裝置102的導電性散熱線102a、102b促進低噪聲架空電線120的散熱,并使噪聲降低。
圖12(C)示出了除了散熱效果外還能改善電暈特性的散熱裝置的卷繞方法。使2條導電性散熱線102a、102b相互貼緊地緊貼架空電線101外周面卷繞,與1條卷繞時相比,凸起的縱橫比就小,所以電場減緩,改善了電暈噪聲特性。該技術應用了日本發(fā)明專利公開1982年第98907號公報(日本發(fā)明專利公告1983年第38884號公報)所公開的技術,但在本實施形態(tài)中,除了防止電暈噪聲之外,具有上述特性的2條導電性散熱線102a、102b還促進架空電線101的散熱。圖12(C)所示的架空電線101與圖12(A)所示的架空電線101是相同的。
當然,作為架空電線101,不限于圖12(A)-(C)所示的結構,也可以是圖8(A)、(B)所示的架空電線2。再有,可以應用將扇形導線束扭合成的架空輸電線等具有其它各種結構的電線。例如,可以將由相同截面積的導線束多層重疊而成的電線、相當于芯線101A的截面積小的導線束與相當于外層電線101C的截面積大的導線束分別層疊成的電線等用作輸電線101。
架空電線101例如是鋼心鋁絞線(ACSR)、耐熱性特別好的鋼心超耐熱鋁合金絞線(UTACSR)、耐熱性良好且線脹系數小的不脹鋼心超耐熱鋁合金絞線(ZTACIR或XTACIR)、架空地線所使用的鍍鋅鋼絞線、或者內有光纖的架空地線等。例如在內有光纖架空地線的情況下,其結構為,圖12(A)所示的芯線101A與光纖對應,架空地線作為外層電線101C包圍光纖。
作為架設在架空電線101、120外層的散熱裝置102,可以如圖12(A)所示那樣僅設置單一的導電性散熱線102,或者也可以如圖12(B)、(C)所示那樣,并列設置2條導電性散熱線102a、102b。構成散熱裝置2的各導電性散熱線可以取后面將詳細敘述的圖13(A)-(E)所示的各種截面形狀。
散熱裝置102的導電性散熱線以卷繞間距長度pp螺旋狀卷繞在輸電線101的外周面上。散熱裝置102的散熱線以不是完全覆蓋輸電線101外表面的開放狀態(tài)卷繞。
通過在架空電線101的外周卷繞繞有導電性散熱線的散熱裝置102,架空電線的熱就傳導給導電性散熱線。因為導電性散熱線在架空電線101的外周以規(guī)定間距螺旋狀卷繞且突出于表面,所以,促進熱的對流,并且由于輻射作用,更有效地發(fā)散架空電線101上的熱量。此外,因為導電性散熱線中也流過電流,所以,架空電線整體的總輸電容量就按該導電性散熱線帶來的截面積增加量相應增加。即,架設有導電性散熱線構成的散熱裝置102的架空電線101作為一個整體,輸電容量增大。
作為散熱裝置102的導電性散熱線對架空電線110外周面的卷繞方法,如果導電性散熱線較短,就預先成形成螺旋狀,用人力就能方便地卷繞在架空電線1上。如果導電性散熱線是長尺寸的線材,則可以用自走式機器人、捆扎機等,連續(xù)卷繞在架空電線101上。因此,為了將導電性散熱線卷繞在架空電線101上,不必全部停止架空電線的輸電,只要停止單線路的輸電,在短時間內就能進行施工。即,對已架設的架空電線101僅卷繞導電性散熱線就行,不必替換已架設的架空電線,在短時間內就能經濟地實現架空電線輸電容量的增加。
如果如圖12(B)、(C)所示,將架空電線101的導電性散熱線沿架空電線101的長度方向卷繞2條以上,則散熱裝置102的導電性散熱線整體的表面積增大,能進一步提高散熱效果。此外,增大架空電線的輸電容量。
對架空電線101最外層導線束的直徑(或半徑)(以下稱架空電線的外層導線束直徑dd)與散熱線的直徑或輸電線101的半徑方向厚度DD的關系DD/dd、架空電線101的外層導線束的扭絞間距長度pp與散熱線在輸電線101上的卷繞間距長度PP的關系PP/pp,以及熱輻射率進行考察。
首先敘述熱輻射率。如在第1實施形態(tài)的記載中所述的那樣,決定架空電線溫度上升的因素有對陽光照射的吸收熱量及輻射引起的架空電線的熱發(fā)散,它們具有隨架空電線的材質及表面狀態(tài)而變化的特性。它們分別用吸收率及輻射率這樣的系數來表示,但一般對兩者不作區(qū)別地通稱為熱輻射率。以下使用熱輻射率η。熱輻射率隨架空電線的表面狀態(tài)而有很大的變化,鋼心鋁絞線(ACSR)等的新線的熱輻射率η為0.08-0.16,而變舊后表面時效變黑了的電線一般來說熱輻射率η為0.9左右。熱是從溫度高的物體向低的物體傳遞的,該熱傳遞方式之一的熱輻射從熱源直接輻射電磁波(紅外線),碰到對象物體后再次變成熱。因此,若如散熱裝置2中的導電性散熱線那樣,從初始狀態(tài)就預先對螺旋條表面進行黑化處理來提高其輻射率,從電線的熱吸收率就提高,因此就能提高抑制電線溫度上升的效果。
根據以上的考察,在本實施形態(tài)中,構成散熱裝置102的散熱線的表面熱輻射率η也最好在0.7以上。通過對導電性散熱線的表面進行黑化處理,使熱輻射率為0.7以上,就能有效吸收架空電線101的熱,促進架空電線101的散熱,抑制架空電線101的溫度上升。此外,與現有的螺旋條那樣表面熱輻射率為0.1-0.2左右的相比,若本發(fā)明實施形態(tài)的散熱裝置102的導電性散熱線的表面進行黑化處理,使表面熱輻射率為0.7(換算成明亮度的話為4.5-3.0以下)以上,則使附著在架空電線表面的雪片迅速融化的效果很大。
現對構成散熱裝置102的導電性散熱線的表面黑化處理進行敘述。在本實施形態(tài)中,導電性散熱線最好也使用鋁或鋁合金。作為使鋁或鋁合金的表面黑化的方法,如上所述,例如除了噴砂處理、水軟鋁石處理、涂顏料(paint)等之外,可以使用電、化學及物理方法等。例如,要使鋁散熱線表面方便地黑化,硅酸很有效,在硅酸鈉溶液中加入硫酸鈣或碳酸鋅或硫酸鋅,在某濃度范圍就能使鋁的導電性散熱線表面變成黑色。如果鋁線材的表面在進行黑化處理之前預先進行噴砂處理等使其表面粗糙化成為親水性的表面,就能獲得熱輻射率高的黑色表面,并能提高電暈噪聲特性。
接著對散熱裝置的卷繞間距長度PP與架空電線外層導線束的扭絞間距長度即的關系以及散熱裝置的螺旋條直徑DD與架空電線的外層導線束直徑dd的關系進行敘述。
架空電線101的外層導線束直徑dd與散熱線的直徑或者架空電線101的半徑方向厚度DD的關系DD/dd,以及架空電線101外層導線束的扭絞間距長度pp與散熱線在架空電線101上的卷繞間距長度PP的關系PP/pp最好有如下的關系0.8≤DD/dd≤2.0 ……(3)0.8≤PP/pp≤5.0 ……(4)敘述一下上述關系式的理由。
a.若DD/dd≤0.8,則導電性散熱線的直徑或高度很小,對架空電線101的自我卷繞力就小,就有可能因架空電線101的振動等而松開。若DD/dd≥2.0,則導電性散熱線的剛性過大,導電性散熱線較短時,不僅卷繞時導電性散熱線的端部會損傷架空電線101,而且會提高電暈噪聲程度,在實際應用上不合適。此外導電性散熱線為長尺寸的線材時,因為剛性大,用捆扎機等進行自動卷繞時有可能不能進行卷繞。還有,若DD/dd≥2.0,導電性散熱線卷繞在架空電線101上后電線張力及風壓阻力會增大,就會發(fā)生必須加強鐵塔等情況,經濟方面損失很大。
b.如果PP/pp≤0.8,則導電性散熱線單位長度的卷繞量增加,卷繞后的電線重量及風壓阻力增大,因此,不僅對鐵塔強度有不利影響,而且經濟上也不利。此外,若PP/pp≥5.0,則獲得所需要的散熱效果用的卷繞量變少,就不能獲得充分的散熱效果,而且防止風噪聲及防止積雪的效果也下降,所以不理想。
如上所述,若使DD/dd為式3的關系,則散熱線卷繞于架空電線101時的施工性能改善,能抑制因卷繞引起的架空電線的張力增大及風壓負荷的增大,能降低風噪聲。此外,若使PP/pp為式4的關系,則將散熱線卷繞在架空電線101上時的施工性能改善,并與DD/dd相關,能降低風噪聲及積雪。
再有,最好如下式那樣設定。
1.0≤DD/dd≤1.2 ……(5)1.0≤PP/pp≤2.0 ……(6)接著,參照圖13(A)-(E),對構成散熱裝置2的導電性散熱線的各形態(tài)進行敘述。
圖13(A)所示的導電性散熱線1021為直徑DD的實心圓形剖面的、最普通使用的散熱線。剖面為圓形的導電性散熱線1021為鋁或鋁合金線。這樣的導電性散熱線1021制造容易,價格也便宜,所以使用這樣的導電性散熱線經濟。并且,這樣的導電性散熱線1021容易卷繞到架空電線101上。
圖13(B)所示的導電性散熱線1022為剖面呈局部扇形的導電性散熱線。這樣形狀的導電性散熱線對抑制突出于架空電線101表面的高度,使電暈特性改善是有效的,若卷繞在電壓高的輸電線上,能降低風壓阻力。還有,若將這樣的剖面扇形的導電性散熱線卷繞在輸電線1上,與架空電線101表面接觸的面積增大,能提高散熱效果。扇形導電性散熱線1022為鋁或鋁合金線,其厚度DD例如架空電線101的外徑為38.4mm左右時,DD=4-5mm,架空電線101的外徑為10.5mm、最外層絞線的導線束直徑為3.5mm×7條扭絞的細架空地線時,DD=2mm左右。
若將圖13(C)所示的外徑DD的中空狀圓形導電性散熱線1023用作散熱裝置102的導電性散熱線,則對欲實現輕量化、抑制電線張力增加時很有效。即,若將中空狀的導電性散熱線1023用作散熱裝置102,可以顯著減小對鐵塔等的負荷影響。中空圓形導電性散熱線23為鋁或鋁合金線。
若將圖13(D)所示的中空橢圓的導電性散熱線1024用作散熱裝置102的導電性散熱線,則與圖13(C)所示的中空圓形導電性散熱線1023一樣,在欲實現輕量化、抑制電線張力的增加時很有效。中空狀橢圓導電性散熱線1024為鋁或鋁合金線。
圖13(E)所示的在圓形剖面外周設有1條或多條槽的帶槽導電性散熱線1025具有因槽G而僅能使小水滴R1滯留于導電性散熱線的效果。例如,導電性散熱線直徑較大時,使用無槽的圖13(A)所示的圓形導電性散熱線1021時,下雨等時大的雨滴R1滯留在導電性散熱線1021的下方,低的電位梯度(與電場強度符號相反絕對值相等的數值)發(fā)生電暈,電暈噪聲變大。但是,圖13(E)所示的帶槽導電性散熱線1025,雨滴沿槽G集中,斷水性能提高,僅能滯留小的雨滴R2,電暈特性改善。此外,通過在導電性散熱線表面設置多條狀的槽G,即使實心剖面,也能增大有利于散熱的表面積,所以提高了散熱特性。還有,能按無槽部分的量,減輕導電性散熱線的重量。另外,通過沿導電性散熱線表面設置多條槽,能改善斷水性能,防止形成大的水滴,進一步改善電暈特性。再有,作為改善電暈特性的方法,使多條帶槽導電性散熱線1025緊貼著卷繞在輸電線101上,多條帶槽導電性散熱線的表面電位梯度就能減緩,電暈噪聲程度能進一步降低,并且能降低風噪聲及積雪量。尤其是本發(fā)明的導電性散熱線如上所述,對表面經過黑化處理,使表面熱輻射率為0.7(換算成明亮度為4.5-3.0以下)以上,所以與現有的螺旋條那樣表面熱輻射率為0.1-0.2左右的相比,使附著在輸電線101表面的雪片迅速融化的效果較大。
第6實施形態(tài)圖14為本發(fā)明第6實施形態(tài)的輸電線用散熱裝置及有散熱裝置的輸電線的外觀圖。
在圖11所示的第5實施形態(tài)中,示出了在架空電線101上卷繞使用長尺寸的導電性散熱線的散熱裝置102的例子,而圖14所示的例子則是在電線桿間距內連續(xù)敷設由長度L較短的、預先成形成開放螺旋狀的螺旋條71、72構成的散熱裝置107的例子。圖14所示的輸電線用散熱裝置或有散熱裝置的輸電線與拉線線夾4和跨接夾5連接,架空電線101延伸到拉線線夾104,在架空電線101的外周卷繞有長度L的導電性散熱線(或者導電性散熱條)1071、1072??缃訆A105上連接著跨接線106。由多條導電性散熱線1071、1072構成散熱裝置107。
導電性散熱線1071的長度L因為是利用一般的人力進行卷繞的,故作為容易作業(yè)的長度,最好是1-3m。
架空電線101的剖面形狀及卷繞在架空電線101上的導電性散熱線1071、1072的配置可以應用圖12(A)-(C)所示的敷設方法,導電性散熱線1071、1072的剖面形狀可以應用圖13(A)-(E)所示的導電性散熱線的形狀。導電性散熱線1071、1072的材料與上述導電性散熱線一樣,以鋁或鋁合金為宜。關于架空電線101外層導線束的扭絞長度pp及架空電線外層導線束直徑dd、構成散熱裝置107的導電性散熱線1071的卷繞間距長度PP及外徑或扇形線的徑向厚度DD,與在上述第5實施形態(tài)中所述的式3-6的關系相同。
因此,圖14所示的本發(fā)明第6實施形態(tài)除了使用短尺寸的導電性散熱線來簡化對已有的架空電線101的敷設這一點之外,具有與第5實施形態(tài)所述相同的效果。
第2實驗例子圖15為與圖9一樣,用變壓裝置Tr使架設有對表面經過黑化處理的上述散熱裝置102、107的架空電線101的部分AA和未安裝散熱裝置的架空電線101的部分BB流過一定電流,來測定部分AA的架空電線表面溫度和部分BB的架空電線表面溫度的實驗圖。長度150m的架空電線101在75m處對折為兩部分,用圖14所示的方法在區(qū)間AA的架空電線101上繞上鋁的導電性散熱線1071。將區(qū)間AA的架空電線101與區(qū)間BB的架空電線101平行敷設。作為架空電線101使用鋼心鋁絞線(ACSR)。ACSR的截面積為410mm2,外層導線束的粗細dd=4.5mm,外層導線束的扭絞間距pp=290mm。作為散熱裝置107的導電性散熱線1071,粗細(直徑)DD=6mm,卷繞間距PP=250mm,如圖14所示卷繞在架空電線(ACSR)上。因此,DD/dd=1.25,PP/pp≈1.0。從變壓裝置Tr將電流1500A流入輸電線1,在風速0.8m/s的環(huán)境下進行測定。
圖16為示出圖15所示實驗結果的曲線圖。橫軸表示架空電線的長度(m),縱軸表示架空電線的表面溫度(℃)。曲線AA1-AA3表示區(qū)間AA的架空電線對長度方向的表面溫度,曲線BB1-BB3表示區(qū)間BB的架空電線對長度方向的表面溫度。曲線AA1、BB1為通電開始起經過21.5分鐘后的溫度上升特性結果,曲線AA2、BB2為通電開始起經過50.1分鐘后的溫度上升特性結果,曲線AA3、BB3為通電開始起經過80分鐘后的溫度上升特性結果。
如圖15所示,距離S1=30m與距離S2=120m為離架空電線101的兩端部相等的距離,若將位于該位置的曲線AA3與曲線BB3進行比較,未繞有導電性散熱線的架空電線的表面溫度如曲線BB3所示為140℃,而繞有導電性散熱線1071的架空電線的表面溫度如曲線AA1所示為115℃。將兩者進行比較可知,通過設置散熱裝置107,可獲得25度的表面溫度下降。
通過設置散熱裝置107獲得的溫度下降效果,溫度越高效果越顯著。例如,在距離S1=30m與距離S2=120m處,曲線AA1與曲線BB1的溫度差為5℃,曲線AA2與曲線BB2的溫度差為10℃,曲線AA3與曲線BB3的溫度差為25℃。
如上所述,通過在輸電線101上卷繞上述的散熱裝置102、107,能促進架空電線101的散熱,使架空電線101的溫度下降。架空電線的溫度下降會使架空電線的弛度增加量減少。
散熱裝置102、107對架空電線的卷繞引起的溫度下降效果在架空電線溫度越高時越顯著。
通過在架空電線上卷繞多條導電性散熱線,上述溫度下降效果就更顯著。
第3實驗例子圖17所示為在輸電線上裝有散熱裝置與未裝的情況下,注水時和輕雨時的電暈噪聲特性的曲線圖。
作為架空電線101使用鋼心鋁絞線(ACSR)、810mm2×4導體(單元導體間距=500mm正方形,d=4.8mm,p=410mm)。將導電性散熱線卷繞在架空電線上時,在4條各單元導體上使2條導電性散熱線緊貼著安裝。散熱裝置107的導電性散熱線對架空電線的卷繞間距長度P規(guī)定為350mm,將導電性散熱線的螺旋條直徑D改成φ5、φ6及φ7這樣3種來進行測定。圖17的縱軸表示電暈嗡嗡聲程度(dB(A)),橫軸表示最大電位梯度(kV/cm)。
所謂“注水時”意味著30mm/h降雨時,所謂“輕雨時”意味著與3mm/h等值的小雨時。
單元導體101上未繞有導電性散熱線時,用以虛線連接黑點的曲線CV10表示輕雨時的特性,用以虛線連接黑點的曲線CV20表示注水時的特性。在架空輸電線101的外周面上分別繞有螺旋條直徑D為φ5、φ6、φ7的導電性散熱線的情況下,用曲線CV11-13表示輕雨時的各特性,用各曲線CV21-23表示注水時的特性。
從整體看,注水時比輕雨時電暈嗡嗡聲要大。
500kV的超高壓架空電線的最大電位梯度與電線桿安裝也有關,但一般為11-12kV/cm左右,用該值進行比較,電暈嗡嗡聲特性當然架空電線101未裝有散熱裝置的為較好的值,但架空電線101上安裝散熱裝置引起的特性下降程度為螺旋條直徑越細就越差,其差為幾dB(A),與架空電線101上未安裝散熱裝置時相比是1.5-3dB(A)之差,是不成為問題的值。即從此可知,即使將突出于架空電線外表面的本實施形態(tài)的散熱裝置裝在架空電線上,電暈噪聲也不會增大多少。
另外,上述的“電線桿安裝”,是指在輸電線的鐵塔設計中,根據設計標準,為了保證輸電電壓或強風地域、寒冷結冰地域等的規(guī)定的絕緣間隔,對鐵塔臂的垂直間隔及水平間隔進行設計。
第4實驗例子圖18所示為以與圖17相同的架空電線和散熱裝置的條件測定風噪聲等級的結果的曲線圖。
作為架空電線101使用鋼心鋁絞線(ACSR)、810mm2×2導體(單元導體間距=500mm正方形,d=4.8mm,p=410mm)。將導電性散熱線安裝在2條架空電線的各單元導體上,設置2導體使2導體的中心對準風洞的吹出口1m的位置,測定風速20m/s時的風噪聲等級。
連接黑點的曲線為未安裝導電性散熱線時的風噪聲結果。連接三角點的曲線為輸電線上繞有φ7的導電性散熱線時的風噪聲結果,連接菱形點的曲線為架空電線上繞有φ6的導電性散熱線時的風噪聲結果,連接四方形點的曲線是輸電線上繞有φ5的導電性散熱線時的風噪聲結果。
另外在圖中,BN表示背景噪聲,為了進行比較而在圖中示出。
架空電線上未裝有散熱裝置102時,在125Hz附近出現最大風噪聲值62dB(A)的超常頻率。這是引起風噪聲的原因。尤其是因為該噪聲頻率低,是純音,隨距離的衰減小,在遠處也能聽到,所以常常會導致被人抱怨噪聲騷擾問題。現已確認,若裝上散熱裝置,則超常頻率消滅,峰值頻率時的噪聲等級也大幅度下降13-16dB(A),噪聲幾乎消失,能抑制在不會引起噪聲抱怨的足夠低的水平。
另外,上述的“超常頻率”是指噪聲等級最大的頻率,f=S×v/D(Hz),其中,S為斯特羅貝爾(stroubal number)數≈0.185-2.1,V為風速(m/s),D為架空電線的外徑(m)。
關于影響噪聲等級的散熱裝置的螺旋條直徑的影響,φ7的導電性散熱線良好(連接三角點的曲線),但直徑比這小的導電性散熱線也有足夠的效果,若同時考慮施工性能、經濟性及上述的電暈嗡嗡聲特性等,則直徑φ5的導電性散熱線也充分滿足要求的性能。
本發(fā)明的散熱裝置不僅可應用于上述實施形態(tài)所示的已架設的架空電線,而且也可以應用于新敷設的輸電線,為了增大容量,對新設置的電線,若預先對其表面進行噴砂處理及水軟鋁石處理或其它電、化學處理,進行人工時效來提高表面輻射率,架設之后就能有與自然時效后的架空電線一樣的表面熱輻射率,所以能更有效地增加容量。
以上的記述主要對將本發(fā)明的散熱裝置應用于單導體(輸電線為1條)時的情況進行了敘述,但多導體例如2、3、4、6、8、10等多導體時也與上述一樣同樣可以應用。此時,在多導體輸電線上以20-70m的間隔安裝間隔套管,但也可以在間隔套管的線夾附近中止導熱散熱裝置的卷繞,或者,也可以改良線夾,在上述散熱裝置上匯總握持。這樣的手段可按狀況適當選擇。
產業(yè)上應用的可能性上述本發(fā)明的輸電線用散熱裝置可以用于架空輸電線的散熱,及作為其結果,用于使架空輸電線的通電容量增大。
此外,具有上述散熱裝置的有散熱裝置的輸電線可以使用于其它的輸電線等。
權利要求
1.一種輸電線用散熱裝置,以規(guī)定卷繞間距緊貼輸電線(2、101)的外周面螺旋狀卷繞有具有導電性且表面熱輻射率在0.7以上的導電性散熱構件(2、10、107)。
2.根據權利要求1所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱構件的表面經過黑化處理,且經過消除光澤處理。
3.根據權利要求1或2所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱構件的表面經過親水處理。
4.根據權利要求1-3中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,具有預先經過人工或自然時效的表面。
5根據權利要求1-4中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱構件用鋁或鋁合金制造。
6.根據權利要求1-5中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述輸電線用散熱裝置的導電性散熱構件具有將導熱金屬導線束編成網帶狀的導熱線編織散熱帶(1),所述導熱線編織散熱帶以規(guī)定的卷繞間距螺旋卷繞在所述輸電線的外周面上。
7.根據權利要求6所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,設定所述卷繞間距,使所述導熱線編織散熱帶(1)在所述輸電線截面圓周上的卷繞寬度與所述輸電線的中心所構成的中心角θ符合如下式子15°≤θ≤180°
8.根據權利要求6或7所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導熱線編織散熱帶(1)在所述輸電線(2)上的卷繞間距p相對所述輸電線(2)的外徑D在如下范圍10D≤p≤30D
9.根據權利要求6-8中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,在卷繞在所述輸電線(2)外周面上的所述導熱線編織散熱帶(1)之上,與所述導熱線編織散熱帶的卷繞方向相反地卷繞上螺旋條,使所述導熱線編織散熱帶的卷繞固定。
10.根據權利要求6-9中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,作為所述導熱線編織散熱帶(1)的導熱金屬導線束,采用直徑為0.3mm-3.0mm的鋁或者鋁合金的線。
11.根據權利要求6-10中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,將所述導熱線編織散熱帶(1)多條同方向或交叉地卷繞在所述輸電線(2)的外周面上。
12.根據權利要求6所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,卷繞在所述輸電線(2)外周面上的所述導熱線編織散熱帶(1)的端部卷繞固定在拉線線夾(5)的頂端部。
13.根據權利要求6所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,在所述輸電線(2)的耐拉支承部(5)的跨接線(8)的外周,卷繞將所述導熱金屬導線束編成網帶狀的導熱線編織散熱帶(1),并將該編織帶狀體的端部卷繞固定在所述拉線線夾(5)的跨接線連接部(6)的頂端部。
14.根據權利要求1-5中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述輸電線用散熱裝置的導電性散熱構件具有沿長度方向螺旋狀成形而可緊貼所述輸電線(2)的外周面裝在其上的、導電性的表面輻射率在0.7以上的表面黑化處理散熱螺旋條(10),所述螺旋條以規(guī)定卷繞間距螺旋卷繞于所述輸電線的外周面。
15.根據權利要求14所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述表面黑化處理散熱螺旋條(10)在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線(2)的外徑D在如下范圍10D≤p≤30D
16.根據權利要求14或15所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,在所述輸電線(2)的耐拉支承部(5)的跨接線(8)的外周面上卷繞有所述表面黑化處理散熱螺旋條(10)。
17.根據權利要求1-5中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述輸電線用散熱裝置的導電性散熱構件具有可緊貼所述輸電線(2)的外周面裝在其上的、有撓性的、導電性的表面熱輻射率在0.7以上的表面黑化處理導電性散熱構件(102、107),所述導電性散熱構件以規(guī)定的卷繞間距螺旋卷繞于所述輸電線的外周面。
18.根據權利要求17所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,當所述輸電線(102)的最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定0.8≤DD/dd≤2.0及0.8≤PP/pp≤5.0
19.根據權利要求17所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,當所述輸電線(102)最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定1.0≤DD/dd≤1.2及1.0≤PP/pp≤2.0
20.根據權利要求17-19中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱線的截面為圓形。
21.根據權利要求16-18中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱線的截面為呈局部扇形的扇形體。
22.根據權利要求17-19中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱線的截面為中空的圓形。
23.根據權利要求17-19中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱線的截面為中空的橢圓。
24.根據權利要求17-19中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱線的截面形成有抑制沿圓形截面的圓周產生水滴的槽。
25.根據權利要求17所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,使所述表面黑化處理散熱螺旋條(10)在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線(2)的外徑D在如下范圍10D≤p≤30D
26.根據權利要求17或25所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,在所述輸電線(2)的耐拉支承部(5)的跨接線(8)的外周面上卷繞有所述表面黑化處理散熱螺旋條(10)。
27.一種有散熱裝置的輸電線,其特征在于,該散熱裝置緊貼該輸電線的外周面并以規(guī)定的卷繞間距螺旋卷繞著有導電性且表面熱輻射率為0.7以上的導電性散熱構件(2、10、107)。
28.根據權利要求27所述的輸電線,其特征在于,所述導電性散熱構件的表面經過黑化處理,且經過消除光澤處理。
29.根據權利要求27或28所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱構件的表面經過親水處理。
30.根據權利要求27-29中的任一項所述的輸電線,其特征在于,上述導電性散熱構件具有預先經過人工或自然時效的表面。
31.根據權利要求27-30中的任一項所述的輸電線,其特征在于,所述導電性散熱構件用鋁或鋁合金制造。
32.根據權利要求27-31中的任一項所述的輸電線,其特征在于,所述輸電線用鋼心鋁絞線(ACSR)、鋼心超耐熱鋁絞線(UTACSR)、不脹鋼心超耐熱鋁合金絞線(ZTACIR或XTACIR)或鍍鋅鋼絞線中的任一種制造。
33.根據權利要求27-31中的任一項所述的輸電線用散熱裝置,其特征在于,所述導電性散熱構件是將導熱金屬導線束編織成網帶狀的導熱線編織散熱帶(1)。
34.根據權利要求33所述的輸電線,其特征在于,所述導熱線編織散熱帶(1)多條同方向或交叉卷繞在所述輸電線(2)的外周面上。
35.根據權利要求27-31中的任一項所述的輸電線,其特征在于,所述導電性散熱構件是為了能緊貼所述輸電線(2)的外周面裝在其上而沿長度方向成形為螺旋狀的、導電性的表面熱輻射率在0.7以上的表面黑化處理散熱螺旋條(10)。
36.根據權利要求27-31中的任一項所述的輸電線,其特征在于,所述導電性散熱構件為可緊貼所述輸電線(2)的外周面裝在其上的、有撓性的、導電性的表面熱輻射率在0.7以上的表面黑化處理導電性散熱構件(102、107)。
37.一種將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,該方法將具有導電性且表面熱輻射率為0.7以上的導電性散熱構件(2、10、107)緊貼架空電線的外周面并以規(guī)定的卷繞間距螺旋卷繞在架空電線上。
38.根據權利要求37所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,所述安裝作業(yè)在所述輸電線正在輸電過程中進行。
39.根據權利要求37所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,所述導電性散熱構件由鋁或鋁合金制成。
40.根據權利要求37-39中的任一項所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,所述導電性散熱構件為將導熱金屬導線束編織成網帶狀的導熱線編織散熱帶(1)。
41.根據權利要求39所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,設定所述卷繞間距,使所述導熱線編織散熱帶(1)在所述輸電線截面圓周上的卷繞寬度與所述輸電線的中心所構成的中心角θ符合下式規(guī)定15°≤θ≤180°
42.根據權利要求40或41所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,將所述導熱線編織散熱帶(1)在所述輸電線(2)上的卷繞間距p相對所述輸電線(2)的外徑D設定在如下范圍10D≤p≤30D
43.根據權利要求40-43中的任一項所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,將所述導熱線編織散熱帶(1)多條同方向或交叉卷繞在所述輸電線(2)的外周面上。
44.根據權利要求37-39中的任一項所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,所述導電性散熱構件是為了能緊貼所述輸電線(2)的外周面裝在其上而沿長度方向成形為螺旋狀的、導電性的表面輻射率在0.7以上的表面黑化處理散熱螺旋條(10)。
45.根據權利要求44所述的散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,所述表面黑化處理散熱螺旋條(10)在所述輸電線上的卷繞間距p相對所述輸電線(2)的外徑D在如下范圍10D≤p≤30D
46.根據權利要求37-39中的任一項所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,所述導電性散熱構件為可緊貼所述輸電線(2)的外周面裝在其上的、有撓性的、導電性的表面輻射率在0.7以上的表面黑化處理導電性散熱構件(102、107)。
47.根據權利要求46所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,當所述輸電線(102)最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層的導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定0.8≤DD/dd≤2.0及0.8≤PP/pp≤5.0
48.根據權利要求46所述的將散熱裝置裝于輸電線的方法,其特征在于,當所述輸電線(102)最外層的導線束直徑為dd,所述經表面黑化處理的導電性散熱構件的外徑或直徑方向的厚度為DD,所述輸電線外層的導線束的扭絞間距為pp,所述導電性散熱構件對所述輸電線外周面的卷繞間距為PP時,用下式設定1.0≤DD/dd≤1.2及1.0≤PP/pp≤2.0
全文摘要
本發(fā)明不更換已敷設的架空電線就實現輸電線的容量增大。為此,在已敷設架空電線(2)及跨接線(8)的外周卷繞為使表面熱輻射率達到0.7以上而經過了黑化處理的導熱線編織散熱帶或表面黑化處理散熱螺旋條,增大架空電線(2)的表面散熱效果。通過散熱,能使已敷設的架空電線(2)的允許通電容量增大。并且,導熱線編織散熱帶分擔了輸電功能,風噪聲也下降。
文檔編號H02G7/16GK1256807SQ99800242
公開日2000年6月14日 申請日期1999年3月15日 優(yōu)先權日1998年3月14日
發(fā)明者宗像武男 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社
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