CN101404190A - 一种多功能复合芯铝绞线及电缆 - Google Patents
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Abstract
一种多功能复合芯铝绞线及电缆，它涉及一种铝绞线及电缆，本发明的目的是为解决现有的复合芯铝绞线没有对温度及应力的预警功能的问题。本发明的方案一、复合材料内芯的外部设有铝绞线，温度与应力传感光导纤维设置在复合材料内芯内。方案二、复合材料内芯的外部设有外芯，外芯的外部设有铝绞线，温度与应力传感光导纤维设置在内芯和外芯之间。方案三、复合材料内芯的外部设有外芯，外芯的外部设有铝绞线，温度与应力传感光导纤维设置在外芯内。电缆是铝绞线的外表面包覆有外包覆层，温度与应力传感光导纤维设置在外芯内。本发明通过温度与应力传感光导纤维对架设线路导线的温度和应力进行实时监控和预警，以防止线路超过负荷和允许使用温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合芯铝绞线及电缆。
背景技术
目前普遍使用的钢芯铝绞线电缆抗拉强度低、自重大，受热后电缆的下垂比较严重，随着用电量的不断增加，很多已建成线路都达到了其承载的极限，如遇大风、暴雨或者暴雪极易发生断线事故，其架空铺设跨度也受到限制；而且钢芯铝绞线的钢芯长期在高温条件下受拉，可产生不可恢复的强度损失。
中国专利号为ZL02218508.9、授权公告日为2003年10月22日、授权公告号为CN2582119Y、名称为“玻璃纤维增强复合材料芯铝绞线”的实用新型专利、中国专利号为ZL200520072074.2、授权公告日为2006年12月13日、授权公告号为CN2847470Y、名称为“碳纤维复合芯铝绞线及绝缘电缆”的实用新型专利，以及公告日为2005年9月19日、公告号为PL374015、名称为“复合材料芯增强铝导线电缆及制造方法(ALUMINUM CONDUCTORCOMPOSITE CORE REINFORCED CABLE AND METHO OFMANUFACTURE)的美国专利都公开了采用玻璃纤维增强复合材料或碳纤维增强复合材料制作的复合芯铝绞线，其共同特点是较钢芯铝绞线抗拉强度高，热膨胀系数低及重量轻，避免了双金属间的腐蚀问题。但上述复合芯铝绞线存在的问题是：组成复合芯的基体材料是热固性树脂，这种材料有其自身的最高允许使用温度(目前报道的CTC公司的碳纤维复合芯铝导线的最高允许使用温度为200℃)，由于现有的复合芯铝绞线没有对温度及应力的预警功能，一旦线路温度超过其最高允许使用温度，复合芯的抗拉强度会大幅降低，甚至会产生不可恢复的强度损失，其复合芯的使用寿命也会受到很大影响；同时复合芯导线架空后发生的损坏或断裂，初期很难发现和检测，极易造成断线的严重事故。
发明内容
本发明的目的是为解决现有复合芯铝绞线由于现有的复合芯铝绞线没有对温度及应力的预警功能，一旦线路温度超过其最高允许使用温度而不能预警，使得复合芯的抗拉强度会大幅降低，甚至会产生不可恢复的强度损失，其复合芯的使用寿命也会受到很大影响；同时复合芯导线架空后发生的损坏或断裂，初期很难发现和检测，极易造成断线的严重事故的问题，提供一种多功能复合芯铝绞线及电缆。本发明第一种多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯和铝绞线，复合材料内芯的外部设有铝绞线，本发明第一种多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维，所述温度与应力传感光导纤维设置在复合材料内芯内。本发明第二种多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯、外芯和铝绞线，复合材料内芯的外部设有外芯，外芯的外部设有铝绞线，本发明第二种多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维，所述温度与应力传感光导纤维设置在内芯和外芯之间。本发明第三种多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯、外芯和铝绞线，复合材料内芯的外部设有外芯，外芯的外部设有铝绞线，本发明第三种多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维，所述温度与应力传感光导纤维设置在外芯内。本发明的多功能复合芯铝绞线电缆由复合材料内芯、外芯、温度与应力传感光导纤维、铝绞线和外包覆层组成，所述复合材料内芯的外部设有外芯，外芯的外部铝绞线，铝绞线的外表面包覆有外包覆层，所述温度与应力传感光导纤维设置在外芯内。
本发明的有益效果是：一、通过温度与应力传感光导纤维对架设线路导线的温度和应力进行实时监控和预警，以防止线路超过负荷和允许使用温度。二、多功能复合芯铝绞线在空中受风舞动时，导线与多功能复合芯碰撞，减小了整体导线的振动带来的舞动。
附图说明
图1是具体实施方式十一的结构示意图，图2是具体实施方式九的将带状塑料或橡胶(即外芯3)缠绕(或包裹)在温度与应力传感光导纤维1-1和复合材料内芯2表面上的示意图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4是具体实施方式一的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图4)本实施方式的多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯2和铝绞线4，复合材料内芯2的外部设有铝绞线4，多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维1-1，所述温度与应力传感光导纤维1-1设置在复合材料内芯2内。
具体实施方式二：(参见图2)本实施方式的多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯2、外芯3和铝绞线4，复合材料内芯2的外部设有外芯3，外芯3的外部设有铝绞线4，多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维1-1，所述温度与应力传感光导纤维1-1设置在内芯2和外芯3之间。
具体实施方式三：(参见图3)本实施方式的多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯2、外芯3和铝绞线4，复合材料内芯2的外部设有外芯3，外芯3的外部设有铝绞线4，多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维1-1，所述温度与应力传感光导纤维1-1设置在外芯3内。
具体实施方式四：(参见图1～图4)本实施方式复合材料内芯2的材质为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、PBO纤维或晶须中的一种或者两种及以上混杂纤维组成的纤维增强热固性复合材料。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：(参见图1～图4)本实施方式复合材料内芯2的材料为金属丝。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式六：(参见图1和图3)本实施方式多功能复合芯的外芯3的材质是橡胶类中的有机硅橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶或聚硫橡胶，或者是热塑性塑料类中的聚丙烯、聚乙烯、尼龙、PEEK、PPS、聚酰亚胺或聚氯乙烯。其它与具体实施方式三相同。复合芯的外芯包覆层可对纤维增强复合材料内芯和光纤起保护作用。
具体实施方式七：(参见图1～图3)本实施方式复合芯的外芯3的厚度为0.2～10mm。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式八：(参见图1)本实施方式温度与应力传感光导纤维1-1设置在外芯3内的制作方法大致是：将已经成型的复合材料内芯2连同温度与应力传感光导纤维1-1一起通过挤出机的成型模具，在成型模具中复合材料内芯2被包覆一层橡胶或塑料的外芯3即可。其它与具体实施方式二相同。光纤设置在多功能复合芯外芯中有利于光纤在复合芯接头处的查找和连接。
具体实施方式九：(参见图2)本实施方式温度与应力传感光导纤维1-1设置在复合材料内芯2和外芯3之间的制作方法大致是：将温度与应力传感光导纤维1-1放置在复合芯的复合材料内芯2的外表面上，并且一起通过卷绕机(或包裹机)，均匀地将带状塑料或橡胶(即外芯3)缠绕(或包裹)在温度与应力传感光导纤维1-1和复合材料内芯2的表面上即可。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：(参见图1～图4)本实施方式增加有通信光导纤维1-2，通信光导纤维1-2设置在复合芯的外芯3内或内芯2和外芯3之间。增加的通信光导纤维1-2可实现同线通信功能，可以节省一定的投资。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式十一(参见图1)本实施方式的多功能复合芯铝绞线电缆由复合材料内芯2、外芯3、温度与应力传感光导纤维1-1、铝绞线4和外包覆层5组成，所述复合材料内芯2的外部设有外芯3，外芯3的外部铝绞线4，铝绞线4的外表面包覆有外包覆层5，所述温度与应力传感光导纤维1-1设置在外芯3内。
Claims (9)
1、一种多功能复合芯铝绞线，多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯(2)和铝绞线(4)，复合材料内芯(2)的外部设有铝绞线(4)，其特征在于：多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维(1-1)，所述温度与应力传感光导纤维(1-1)设置在复合材料内芯(2)内。
2、一种多功能复合芯铝绞线，多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯(2)、外芯(3)和铝绞线(4)，复合材料内芯(2)的外部设有外芯(3)，外芯(3)的外部设有铝绞线(4)，其特征在于：多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维(1-1)，所述温度与应力传感光导纤维(1-1)设置在内芯(2)和外芯(3)之间。
3、一种多功能复合芯铝绞线，多功能复合芯铝绞线包括复合材料内芯(2)、外芯(3)和铝绞线(4)，复合材料内芯(2)的外部设有外芯(3)，外芯(3)的外部设有铝绞线(4)，其特征在于：多功能复合芯铝绞线还包括温度与应力传感光导纤维(1-1)，所述温度与应力传感光导纤维(1-1)设置在外芯(3)内。
4、根据权利要求3所述的一种多功能复合芯铝绞线，其特征在于：复合材料内芯(2)的材质为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、PBO纤维或晶须中的一种或者两种及以上混杂纤维组成的纤维增强热固性复合材料。
5、根据权利要求3所述的一种多功能复合芯铝绞线，其特征在于：复合材料内芯(2)的材料为金属丝。
6、根据权利要求3所述的一种多功能复合芯铝绞线，其特征在于：外芯(3)的材质是橡胶类中的有机硅橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶或聚硫橡胶，或者是热塑性塑料类中的聚丙烯、聚乙烯、尼龙、PEEK、PPS、聚酰亚胺或聚氯乙烯。
7、根据权利要求3或6所述的一种多功能复合芯铝绞线，其特征在于：外芯(3)的厚度为0.2～10mm。
8、根据权利要求3所述的一种多功能复合芯铝绞线，其特征在于：它还包含通信光导纤维(1-2)，通信光导纤维(1-2)设置在复合芯的外芯(3)内或内芯(2)和外芯(3)之间。
9、一种使用权利要求3的多功能复合芯铝绞线的电缆，它由复合材料内芯(2)、外芯(3)、温度与应力传感光导纤维(1-1)、铝绞线(4)和外包覆层(5)组成，其特征在于：所述复合材料内芯(2)的外部设有外芯(3)，外芯(3)的外部铝绞线(4)，铝绞线(4)的外表面包覆有外包覆层(5)，所述温度与应力传感光导纤维(1-1)设置在外芯(3)内。
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