对ADSS光缆短跨距预绞丝耐张线夹替代产品的研究

摘 要：预绞丝最早于20世纪40-50年代出现于美国，最初的产品为用于裸导线应力集中位置以及电腐蚀、电弧烧损位置保护的螺旋护线条。经过多年发展，目前，预绞丝金具已经广泛应用于输配电、光纤通讯、电气化铁路、有线电视、建筑、农业等领域。尤其是电力行业中通信光缆几乎全部使用预绞丝式金具。ADSS光缆金具之所以全部使用预绞丝金具，因为其安装简便、握力均匀、运行可靠等优点，起来了其它类型金具不可替代的作用。但预绞丝金具也有缺点。比如在10千伏线路、低压线路上，预绞丝金具在施工过程中容易引发安全事故。这是由于10千伏及以下低压线路的特点造成的，它的杆塔高度低，设计的光缆挂点和电力线距离的本来就比较近，再加上这些线路一般处于城市内复杂环境中，在实际施工时，为了避免被大型车辆和机械挂断，光缆会进一步往高挂。实际上的挂点有时就紧挨着横担，与电力线不足1米，这就处于一个极易发生危险事故的距离。而施工过程中很多时候需要在空中操作预绞丝，最短的预绞丝长度一般也有1.5米左右。高空作业人员在缠绑或解开预绞丝的过程中稍不注意就会触碰到电线上引发触电事故。事实上这样的事故也时有发生，尤其是处理断缆故障时，一般情况均是带电作业，存在很大的隐患。

关键词：ADSS 预绞丝 锥形线夹 短跨距

传统的预绞丝金具虽然能很好地适用于ADSS光缆的安装，但在10千伏及以下电力线路上，预绞丝金具在施工过程中存在一定的安全隐患。所以有必要找到一种可以替代预绞丝金具的短跨距光缆金具。本文所讨论的替代金具，命名为ADSS光缆短跨距锥形线夹。在同样的握力下该金具本体长度是预绞丝金具的四分之一，可以在地面上安装，也可以在空中安装，施工方便安全，消除了因施工过程中金具触碰电线引发的安全隐患。

其结构具体如下：

ADSS光缆短跨距锥形线夹由高强度铝合金壳体、耐候型工程塑料双层内楔块组成，壳体与内楔以椎形配合，其握力可以达到11KN左右。与100米档距10毫米气象条件下的ADSS光缆额定抗拉强度相一致，可以对中心的光缆形成稳定的符合条件的握力，以下是对所述锥形线夹的详述：

从线夹的横向剖面上看，见图2，其结构共分为三层，中心是空心的，用来放置光缆，最内层和第二层是双层内楔，最外层是壳体。内楔的外层与壳体紧密结合，不能滑动，内楔的内层可以滑动，用于握抱光缆。这里对它有特别的设计，体现在三个方面：一是它的材质和短跨距ADSS光缆护套一样，是聚乙稀PE料，同样的材质使得其与光缆表面的粘附性和结合性好；二是其内表面，就是与光缆接触的那个面设计有微沙点结构；三是其由六个竖片组成，相邻的两片之间有弹性连接。前两个设计能有效增大和平衡内楔内层与光缆之间的摩擦力，使得同样大小的线夹对光缆形成均匀恒定的握力之作用发挥到最佳。第三个设计因为六个竖片之间的间隙可以调整使得内楔形成的那个孔的直径可以在一定范围内变化，能自动适应不同外径的光缆，可以从9mm～15mm，而这个范围基本囊括了所有在运行的ADSS光缆，所以说它是通用的，免去了因光缆外径不同而更换金具的不便。

所述椎形线夹是由对称的两瓣组成，相当于把一个椎体竖向一切为二，一边用类似“合叶”的构件相连，一边用通孔螺栓相连，安装时打开线夹，将光缆置于中心，再合住线夹，用螺栓固定好。这时的光缆可以滑动。然后，用锤子敲击，将内楔逐渐从大口推向小口，直到抱紧光缆为止。这时便完成了光缆耐张线夹对光缆握抱的安装。

这其中有一点需要说明，本专利所述锥形线夹与预绞丝线夹相比，虽然对光缆的拉力作用长度减少近70%，但并不会形成应力集中。主要是因为在短跨距的时候，光缆的工作应力小，按额定抗拉力11KN计算，最大工作应力只有40N左右。按作用长度计算，光缆在锥形线夹内承受的压应力和摩擦力，相当于600档距的光缆在相应预绞丝内承受的压应力和摩擦力。（600米档距光缆，额定抗拉强度是45KN，最大工作应力是180N左右，其耐张预绞丝长度为1.8米左右）。所以是没有问题的，可以在短跨距情况下替代预绞丝金具。

附图说明：

图1-ADSS光缆短跨距锥形线夹纵向正视图

图2—ADSS光缆短跨距锥形线夹横向剖面图

其中：1-锥形线夹铝合金壳体；2-内楔块的外层；3-内楔块的内层；4-挂环；5-坚固螺丝；6-合页；7-ADSS光缆。

与常用的预绞丝式金具相比，本技术方案主要有以下优点：由于所述锥形线夹在同样的握力下金具本体长度大幅缩短，就大大降低了施工过程中由金具觸碰电线引发的安全事故的概率。所述锥形线夹一种型号就基本可以适用所有不同外径的电力系统ADSS光缆，适应范围不小于5毫米。而预绞式金具在这方面的适应性很差，只有0.5个毫米。几乎一种外径的光缆就的配一种预绞丝，否则握力达不到要求，相当不便。所以在这方面，所述锥形线夹的性能是很优越的。

该技术有有以下创新点：1.线夹的外形为圆锥形。2.其最内楔设计为分体结构，弹性相连，以适应不同外径的光缆。

采用带合页构件的开合型锥形线夹，安装方便。内层材质采用与ADSS光缆PE护套一样的材质，增加粘附力和摩擦力。

内层表面采用沙点结构，进一步增加摩擦力。

结论：本文所论述的“ADSS光缆短跨距锥形线夹”主要应用于农网城网10KV线路上。由于近年来城市的扩建、公路、铁路的修建逐年增加，使得光缆改线、光缆断缆事故等多发。带电架设光缆逐渐成为常态，所以传统的预绞丝金具的安全性便彰显出来。本文所讨论“ADSS短跨距锥形耐张线夹”比传统的预绞丝式耐张线夹在带电线路上操作更加安全、方便，降低了安全事故发生的概率，也降低了费用，具有推广前景。

参考文献：

[1]张能武、许佩霞.五金手册[M].山东科学技术出版社，2009，10，2.

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