CN102881368A - 碳纤维复合芯硬圆铝线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维复合芯硬圆铝线，涉及电力导线。碳纤维复合芯硬圆铝线，由碳纤维复合芯与多根硬铝单线构成，多根硬铝单线螺旋绞制于碳纤维复合芯外面构成同心绞架空导线。本发明解决了现有的碳纤维复合芯线存在耐热性能差，安全可靠性差，使用寿命短的问题。本发明的优点有：耐热性优良，使用安全可靠性好，使用寿命长。

Description

碳纤维复合芯硬圆铝线
技术领域
本发明涉及电力导线。 
背景技术
现有的碳纤维复合芯线存在耐热性能差，安全可靠性差，使用寿命短的缺点。 
发明内容
本发明提供一种碳纤维复合芯软铝型线，本发明解决了现有的碳纤维复合芯线存在耐热性能差，安全可靠性差，使用寿命短的问题。 
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：碳纤维复合芯硬圆铝线，由碳纤维复合芯与多根硬铝单线构成，多根硬铝单线螺旋绞制于碳纤维复合芯外面构成同心绞架空导线。 
本发明的优点有：耐热性优良，使用安全可靠性好，使用寿命长。 
附图说明
图1是本发明截面图； 
图2是本发明侧视图。 
图中符号说明：碳纤维复合芯1、硬铝单线2。 
具体实施方式
下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。 
如图1-2所示，碳纤维复合芯硬圆铝线，由碳纤维复合芯与多根硬铝单线构成，多根硬铝单线螺旋绞制于碳纤维复合芯外面构成同心绞架空导线。 
本发明的技术要求： 
1硬铝单线 
导线应由多根成型硬铝单线和碳纤维复合芯同心绞制而成。 
绞制前所用的硬铝单线应符合以下要求。 
1.1表面质量 
硬铝单线表面应光洁、形状完整一致，并不得有与良好的工业商品不相称的任何缺陷。 
1.2抗拉强度 
硬铝单线的抗拉强度应符合GB/T17048-2009标准要求。 
1.3电阻率 
硬铝单线20℃时的电阻率应不大于0.028264Ω·mm2/m。 
1.4直径及允许偏差 
硬铝单线直径及允许偏差应符合GB/T17048-2009标准要求。 
1.5密度 
为计算硬铝单线标称重量及截面积等，20℃时铝的密度取2.703g/cm3。 
1.6卷绕性能 
以不超过60r/min的速度，在直径与硬铝线直径相同的芯轴上卷绕8圈，再重新退绕6圈，再重新紧密圈绕，硬铝线应不开裂。 
2碳纤维复合芯 
碳纤维复合芯应符合以下的规定。 
2.1表面质量 
碳纤维复合芯应圆整、光洁、无裂纹，无纤维裸露等与良好工业商品不一致的缺陷。 
2.2抗拉强度 
碳纤维复合芯的抗拉强度应符合表1的规定。根据抗拉强度计算碳纤维复合芯拉断力时，应使用碳纤维复合芯的实测直径。 
表1碳纤维复合芯的抗拉强度 
  型号  最小抗拉强度(MPa)
  T1  1800
  T2  2100
  T3  2400
2.3直径和直径偏差 
碳纤维复合芯直径偏差、不圆度应符合表2的规定。 
表2碳纤维复合芯直径偏差和不圆度 
Figure BSA00000678734500031
2.4线膨胀系数 
碳纤维复合芯的线膨胀系数应符合表3的规定。 
表3碳纤维复合芯的线膨胀系数 
  型号  线膨胀系数*10-6(1/℃)≤
  T1  1.80
  T2  1.70
  T3  1.60
2.5密度 
为计算标称重量，碳纤维复合芯的密度见表4。 
表4碳纤维复合芯的密度 
  型号   密度(g/cm3)
  T1   1.8-2.0
  T2   1.7-1.9
  T3   1.6-1.8
2.6长度及长度公差 
碳纤维复合芯其单根交货长度应不小于5000m，允许按购买方要求的最度交货，长度允许公差为-0％、+0.5％。除非购买方与制造方预先订有协议，才允许以双方协议规定的长度交货。 
2.7环境性能 
2.7.1高温性能 
碳纤维复合芯应在180℃的高温环境下静置3小时后，其抗拉强度损失率不大于常温时抗拉强度的5％。 
2.7.2低温性能(待验证) 
碳纤维复合芯应在-40℃的低温环境下静置3小时后，其抗拉强度损失率不大于常温时抗拉强度的5％。 
2.7.3抗紫外线(待验证) 
碳纤维复合芯应通过波长小于400nm的荧光紫外灯，辐照度为1.55W/m2*nm暴露1000h后，其表面不发黏、无起皮和龟裂现象，且抗拉强度损失率不大于常温时抗拉强度的5％。 
2.8卷绕性能 
碳纤维复合芯应在55倍自身直径的筒体上以不大于5r/min的卷绕速度卷绕5圈试验，其表层不开裂、不起皮。 
2.9扭转性能 
碳纤维复合芯应以200倍自身直径的长度试样以不大于2r/min的扭转速度扭转720°试验，其表层不开裂。 
2.10压扁性能 
碳纤维复合芯至少应能承受自身额定拉断力的25％大小的压力平稳加载接触长度为100mm芯棒上受压试验，其表层不开裂、不脱皮。 
2.11耐腐蚀性能 
碳纤维复合芯在运行温度下应能通过5％氯化纳溶液喷雾循环至少15个试验周期，其表面应光洁无可见腐蚀现象。 
2.12湿热老化 
碳纤维复合芯应在150℃环境中置放1h，然后室温水喷淋冷却1h，如此反复循环100次试验，其抗拉强度损失率应不大于常温时抗拉强度的10％。 
2.13热老化寿命(待验证) 
碳纤维复合芯的热寿命评定，可按IEC60216标准推荐选取180℃(190℃)、195℃(205℃)、210℃(220℃)三点老化温度，断裂抗拉强度的50％作为寿命终止参数，其最低热老化温度点应不短于5000h，最高温度点应不短于100h(如果可能应小于500h)，否则温度 点应重新选取，按此试验推算耐热温度150℃(160℃)使用寿命不低于40年。 
2.14接头 
碳纤维复合芯不允许有任何形式接头。 
3导线结构 
附录B给出了推荐的导线结构尺寸表。根据工程实际需要，供需双方可按设计要求协议延伸相关导线规格，且应符合本标准规定的性能要求。 
4成品导线 
导线表面不应有肉眼(或正常校正视力)可见的缺陷，例如明显的划痕，压痕等等，并不得有与良好的工业商品不相称的任何缺陷。 
5绞制 
5.1导线的所有硬铝单线应同心绞合。 
5.2相邻层绞向应相反。除非用户在订货时另有特别说明，最外层绞向应为右向。 
5.3每层单线应均匀紧密地绞合在碳纤维复合芯或内层绞线上。 
5.4导线的绞合节径比应符合表5的规定。 
表5导线线的绞合节径比 
Figure BSA00000678734500061
5.5对于有多层的导线，任何层的节径比应不大于其相邻内层的节径比。 
5.6绞制前，构成导线的所有单线的温度应基本一致。 
6接头 
6.1绞制过程中，碳纤维复合芯不允许有任何形式的接头。 
6.2绞制前每根制造长度的导线不应使用有接头的如第4.1所述的成型硬铝单线，成品导线的最外层硬铝单线不应有任何接头。 
6.3绞制过程中不应有为了要达到导线长度要求而制作的成型硬铝单线接头。 
6.4在绞制过程中，硬铝单线若意外断裂，只要这种断裂既不是由单线内在缺陷，也不是因为使用短长度硬铝单线所致，则硬铝单线允许有接头。接头应与原单线的几何形状一致，即接头位置应修光，其形状与原形状相同，且避免弯折。 
硬铝单线的接头应不超过表6的规定值。在同一根单线上或整根绞线中，任何两个接头间的距离应不小于15m。 
接头可用冷压对焊。这些接头的制作应与良好的生产工艺一致。焊接后接头强度应达到130Mpa及以上。 
表6硬铝单线允许接头数 
Figure BSA00000678734500071
7线密度——单位长度质量 
7.1硬铝单线与碳纤维复合芯绞合后的铝线单位长度质量，按表7规定的绞合增量并依据硬铝单线截面面积计算。铝密度：20℃时取2.703g/cm3，碳纤维复合芯线密度按表4规定。 
表7硬铝圆线因绞合引起的标准增量a 
Figure DEST_PATH_GSB00000934034600081
8导线的拉断力 
导线的额定抗断力应为硬铝单线部分的拉力与碳纤维复合芯拉力的总和。为规范和偏安全起见，铝部分的拉力采用绞合铝面积与硬铝单线最小抗拉强度95％的乘积；碳纤维复合芯的拉力采用复合芯面积与其最小抗拉强度98％的乘积。 
9导线的直流电阻 
以导线导电的铝部分的面积按20℃时的电阻率取0.028264Ω·mm2/m与表7所示的标准增量来计算导线的直流电阻。见附录B的表中规定，直流电阻温度增量系数为0.00403。 
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 

Claims (1)

1.碳纤维复合芯硬圆铝线，其特征在于，由碳纤维复合芯与多根硬铝单线构成，多根硬铝单线螺旋绞制于碳纤维复合芯外面构成同心绞架空导线。
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