專利名稱：新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高壓輸電導(dǎo)線的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及到新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。
背景技術(shù)：
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線是ー種全新結(jié)構(gòu)的節(jié)能型增容導(dǎo)線，與常規(guī)導(dǎo)線相比，具有重量輕、強(qiáng)度大、耐熱性能好、熱膨脹系數(shù)小、高溫弧垂小、導(dǎo)電率高、線損低、載流量大、耐腐蝕性能好、不易覆冰等一系列優(yōu)點(diǎn)，綜合解決了架空輸電領(lǐng)域存在的各項(xiàng)技術(shù)瓶頸，代表了未來架空導(dǎo)線的技術(shù)發(fā)展趨勢，有助于構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)，可廣泛用于老線路和電站母線增容改造、新線路建設(shè)，并可用于大跨越、大落差、重冰區(qū)、高污染等特殊氣候和地理場合的線路。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線按鋁絞線的種類不同分為梯形軟鋁碳纖維復(fù)合導(dǎo)線和圓形鋁導(dǎo)體碳纖維復(fù)合導(dǎo)線兩類。圓形鋁導(dǎo)體碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)是以碳纖維復(fù)合材料為芯棒，在芯棒的表面均勻包覆兩層一定厚度的鋁導(dǎo)體，鋁導(dǎo)體截面為圓形；梯形軟鋁碳纖維復(fù)合導(dǎo)線由輕型的碳纖維復(fù)合芯棒和一定厚度的兩層梯形軟鋁組成。較圓形鋁導(dǎo)體碳纖維，復(fù)合導(dǎo)線梯形截面比圓截面結(jié)構(gòu)更緊湊，可以使導(dǎo)線減少覆冰和風(fēng)載，較小的直徑和較平滑的外表面能減小空氣動カ系數(shù)，降低微風(fēng)振動和舞動的危害。有利于提高導(dǎo)線的電暈起始電壓，能減少電暈損失，降低電暈噪聲和無線電干擾水平。相同外徑、相近単位重量條件下，緊密的梯形形狀使得ACCC的鋁材截面積達(dá)到常規(guī)ACSR的1.29倍。因此可以提高載流量29%左右。在180°C條件下運(yùn)行，ACCC的載流量理論上為常規(guī)ACSR的兩倍。但是，梯型軟鋁導(dǎo)線也存在諸多不足之處，軟鋁受摩擦后易產(chǎn)生損傷，使受損處電阻增大而易造成局部過熱，導(dǎo)致鋁線強(qiáng)度降低；在施工過程中容易變形而產(chǎn)生松股，在高溫?zé)嵫h(huán)下會出現(xiàn)竹節(jié)現(xiàn)象，這就在一定程度上増加了施工難度和成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供ー種新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，既滿足碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的截面緊湊性，提高載流量，又能加強(qiáng)導(dǎo)線外層耐磨性，降低施工過程的難度，節(jié)約成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:—種新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，它分三層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯桿，外部為導(dǎo)電體，導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)分內(nèi)外兩層，每層導(dǎo)電體均由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，內(nèi)層單股導(dǎo)電體的截面采用梯形，外層單股導(dǎo)電體的截面采用圓形。所述芯桿采用碳纖維增強(qiáng)耐高溫樹脂連續(xù)拉擠成型，樹脂體系為熱塑性或熱固性，耐熱溫度200°C以上。所述導(dǎo)電體材質(zhì)為純鋁或鋁合金或銅或銅合金或銀或銀合金；絞制時單股獨(dú)立絞制，或多股先預(yù)絞合股后，再用合股后的股線絞制。[0010]本實(shí)用新型的芯部是碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料桿體，桿體外部絞制有兩層導(dǎo)電體股線。梯形軟鋁碳纖維軟鋁復(fù)合導(dǎo)線的外層軟鋁受摩擦后容易產(chǎn)生損傷，使受損處電阻增大而易造成局部過熱，導(dǎo)致鋁線強(qiáng)度降低，換成圓截面鋁導(dǎo)體后就有效的避免了這種情況，同時內(nèi)層采用梯形軟鋁結(jié)構(gòu)，又使整體結(jié)構(gòu)更為緊湊。這種新型結(jié)構(gòu)的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線集合了梯形軟鋁與圓形鋁導(dǎo)體的優(yōu)勢，同時又巧妙的避免了兩者的不足。本實(shí)用新型的有益效果是:制備的新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線除了具有普通碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線重量輕、線膨脹系數(shù)小、無磁損和熱效應(yīng)等優(yōu)異性能外，還具備了內(nèi)層高載流量和外層高耐磨性等其他導(dǎo)線不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。外層導(dǎo)體采用圓截面鋁導(dǎo)體代替梯形軟鋁后，可有效防止梯形軟鋁導(dǎo)線在施工過程中軟鋁因變形而產(chǎn)生松股，在高溫?zé)嵫h(huán)下出現(xiàn)的竹節(jié)現(xiàn)象，這就在一定程度上降低了施工難度，減少了施工成本，提高了施工效率；同時內(nèi)層采用梯形軟鋁結(jié)構(gòu)，又避免了圓形結(jié)構(gòu)的不緊湊性，提高了載流量，同時運(yùn)行溫度的升高也大大提高了導(dǎo)線的抗冰雪、冰凍能力，有助于構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，尤其在當(dāng)下國家全力建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的主潮流中更加顯示出強(qiáng)大的現(xiàn)實(shí)意義。特別適合用作超高壓、特高壓以及極端氣候條件下的電カ輸送導(dǎo)線。
圖1為本實(shí)用新型的剖視圖；其中，1.芯桿，2.內(nèi)層單股導(dǎo)電體，3.外層單股導(dǎo)電體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明。實(shí)施例:新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，它分三層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯桿I，外部為導(dǎo)電體，導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)分內(nèi)外兩層，每層導(dǎo)電體均由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，內(nèi)層單股導(dǎo)電體2的截面采用梯形，外層單股導(dǎo)電體3的截面采用圓形。芯桿I用碳纖維為增強(qiáng)體，耐高溫環(huán)氧樹脂為基體，樹脂體系為熱塑性或熱固性，采用連續(xù)拉擠エ藝制備碳纖維復(fù)合材料芯桿1，直徑7.5mm，耐熱溫度200°C以上。導(dǎo)電體材質(zhì)為純鋁或鋁合金或銅或銅合金或銀或銀合金；導(dǎo)電體由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，單股導(dǎo)電體的截面為圓形或梯形；絞制時單股獨(dú)立絞制，或多股先預(yù)絞合股后，再用合股后的股線絞制。以電解導(dǎo)電鋁桿作為原料，利用大拉機(jī)拉制鋁單線，單股圓截面鋁線直徑3.5mm。利用框絞機(jī)以本實(shí)施例中制得7.5_碳纖維復(fù)合材料芯桿1，在外側(cè)分兩層絞制本實(shí)施例制得的鋁線，其中內(nèi)層絞制10股梯形軟鋁導(dǎo)線，外層絞制15股制得的直徑為3.5_的圓形鋁導(dǎo)線，連續(xù)生產(chǎn)達(dá)到需要的長度，獲得導(dǎo)電面積為240_2的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。
權(quán)利要求1.ー種新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其特征是，它分三層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯桿，外部為導(dǎo)電體，導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)分內(nèi)外兩層，每層導(dǎo)電體均由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，內(nèi)層單股導(dǎo)電體的截面采用梯形，外層單股導(dǎo)電體的截面采用圓形。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)線，其特征是，所述導(dǎo)電體材質(zhì)為純鋁或鋁合金或銅或銅合金或銀或銀合金。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型結(jié)構(gòu)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，它分三層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線芯桿，外部為導(dǎo)電體，導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)分內(nèi)外兩層，每層導(dǎo)電體均由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，內(nèi)層單股導(dǎo)電體的截面采用梯形，外層單股導(dǎo)電體的截面采用圓形。本實(shí)用新型的新型導(dǎo)線可提高輸電線路載流量，并具有施工防擦傷和耐磨特性，特別適合用作超高壓、特高壓電力輸送導(dǎo)線。
文檔編號H01B9/00GK202957070SQ20122060061
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者姚元璽, 田連博, 宋志昂, 張思祥, 楊玉祥 申請人:山東電力工程咨詢院有限公司