CN104517684A - 一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法 - Google Patents

一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104517684A
CN104517684A CN201310463290.9A CN201310463290A CN104517684A CN 104517684 A CN104517684 A CN 104517684A CN 201310463290 A CN201310463290 A CN 201310463290A CN 104517684 A CN104517684 A CN 104517684A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
wire
aluminum
base carbon
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310463290.9A
Other languages
English (en)
Inventor
韦强启
张洪涛
韩爱芝
刘守明
李现春
姜新斌
祝炳臣
史宏伟
苗雪鹏
梁晓东
王桂花
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Henan Kosen Cable Co Ltd
Zhoukou Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Henan Kosen Cable Co Ltd
Zhoukou Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Henan Kosen Cable Co Ltd, Zhoukou Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201310463290.9A priority Critical patent/CN104517684A/zh
Publication of CN104517684A publication Critical patent/CN104517684A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，其中铝基碳纤维复合材料芯导线包括导线内芯及其导电外层，所述导线内芯由金属铝合金基体与碳纤维材料复合而成，所述导电外层至少为1层，由4根或4根以上的截面为瓦形的铝合金线环绕铰合在导线内芯周围；该制备方法的工艺步骤为：制成金属铝合金管，内包裹碳纤维，然后将至少一层截面为瓦形的铝合金线环绕绞合于铝基碳纤维复合导线内芯外。该制备方法工艺简单、所生产的产品质量好，使用本发明的制备方法所制成的铝基碳纤维复合材料芯导线电导率高、抗弯曲强度大、抗拉强度大、更耐高温、耐热。

Description

一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法
技术领域
 本发明涉及一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，属于架空导线制造技术领域。
背景技术
 架空输电导线作为输电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位。长期以来，架空导线主要使用钢芯铝绞线。近年来我国工农业生产迅猛发展，部分地区的电力线路己经跟不上发展的需要，急需改造，但基于投资成本和投资时间的约束，使如何利用有效的走廊资源提高输电容量成为电力建设的一大课题。对于一般采用的提高电压等级、改造线路或使用大截面导线等方法，都可能解决短暂的问题，但这些方法的采用也带来了很多问题，如必须更换原来的杆塔设备、提高绝缘水平、新征土地、而且要研究可行的实施方案。这些问题不仅带来经济上的巨大投入，而且经常在时间上也满足不了线路增容的迫切需求。因此，探索新的导线线型、以高效低耗地传送电能是我国电力科技工作者的不断追求。
目前，较为常用的方法是用铝基碳纤维复合材料芯导线来代替常规的钢芯铝绞线，与钢芯铝绞线之相较，铝基碳纤维复合材料芯导线具有重量轻、强度大、线损低、弛度小、耐高温、耐腐蚀、与环境亲和的优点，能够实现电力传输的节能、环保与安全。但目前铝基碳纤维复合材料芯导线生产工艺复杂，生产出来的产品质量差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，以解决目前铝基碳纤维复合材料芯导线生产工艺复杂、生产出来的产品质量差的缺陷
为了实现上述目的，本发明的技术方案是:
一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，其中铝基碳纤维复合材料芯导线包括导线内芯及其导电外层，所述导线内芯由金属铝合金基体与碳纤维材料复合而成，所述导电外层至少为1层，由4根或4根以上的截面为瓦形的铝合金线环绕铰合在导线内芯周围；该制备方法的工艺步骤为：
A，将金属铝合金带装到铝带放带架上，通过铝带牵引机将金属铝合金带牵送到铝管成型台；
B，在铝管成型台处将金属铝合金带进行分切到成型模具所需的宽度，然后通过分切刀具将分切后的金属铝合金带送入铝管成型模具中，纵包成有缝的金属铝合金管，同时将碳纤维导入，同时填充油膏，再经过激光焊接机，将有缝铝管的缝口焊接完整，得到铝基碳纤维复合导线内芯单元；
C，将步聚B中的铝基碳纤维复合导线内芯单元通过拉拨模具进行拉拨，得到完整的铝基碳纤维复合导线内芯单元；
D，将步骤C中的铝基碳纤维复合导线内芯单元经过牵引机送到收线架，收到卷绕钢管的线盘上，制成铝基碳纤维复合导线内芯；
E，将至少一层截面为瓦形的铝合金线环绕绞合于铝基碳纤维复合导线内芯外，所述瓦形铝合金线的填充率不小于90%。
作为对上述技术方案的改进，所述瓦形铝合金线是由连续冷拉拨、冷轧和退火组合工艺制造而成。
作为对上述技术方案的改进，所述制造铝合金线的具体工艺步骤为:将粗直径的铝合金圆杆拉拨至截面积为最终瓦形铝合金线截面积100～120%的圆线，然后采用一对轮廓线为弧形的冷轧辊将其轧成瓦形线，再通过瓦形线定型模拉拨至最终设计尺寸;经退火而成，退火温度为300℃～350℃，退火保温时间为2小时～5小时。
与现有技术相比，本发明的制备方法工艺简单、所生产的产品质量好，使用本发明的制备方法所制成的铝基碳纤维复合材料芯导线具有如下优点：
     1、电导率高。由于金属铝合金基体比树脂基体具有更高的导电性，因此本发明的导线具有更好的导电性能。
    2、抗弯曲强度大。由于镀铜层、金属铝基比树脂基体具有更高的强度并且金属铝的力学性能是各向同性的，因此用铝基碳纤维复合材料具有更高的抗弯曲强度，承受弯曲应力时不易破裂。
    3、抗拉强度大。由于金属铝合金基体比树脂基体具有更高的机械强度，因此本发明的导线具有更高的抗拉强度。铝基碳纤维复合材料的抗拉强度是一般钢丝抗拉强度的3倍，是高强度钢丝的2倍。这样可以提高杆、塔之间的跨距，降低工程成本。
4、更耐高温。由于金属铝合金基体比树脂基体更耐高温，因此本发明的导线具有更高的耐热性。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
本发明的铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，其中铝基碳纤维复合材料芯导线包括导线内芯及其导电外层，所述导线内芯由金属铝合金基体与碳纤维材料复合而成，所述导电外层至少为1层，由4根或4根以上的截面为瓦形的铝合金线环绕铰合在导线内芯周围；该制备方法的工艺步骤为：
A，将金属铝合金带装到铝带放带架上，通过铝带牵引机将金属铝合金带牵送到铝管成型台；
B，在铝管成型台处将金属铝合金带进行分切到成型模具所需的宽度，然后通过分切刀具将分切后的金属铝合金带送入铝管成型模具中，纵包成有缝的金属铝合金管，同时将碳纤维导入，同时填充油膏，再经过激光焊接机，将有缝铝管的缝口焊接完整，得到铝基碳纤维复合导线内芯单元；
C，将步聚B中的铝基碳纤维复合导线内芯单元通过拉拨模具进行拉拨，得到完整的铝基碳纤维复合导线内芯单元；
D，将步骤C中的铝基碳纤维复合导线内芯单元经过牵引机送到收线架，收到卷绕钢管的线盘上，制成铝基碳纤维复合导线内芯；
E，将至少一层截面为瓦形的铝合金线环绕绞合于铝基碳纤维复合导线内芯外，所述瓦形铝合金线的填充率不小于90%。
所述瓦形铝合金线是由连续冷拉拨、冷轧和退火组合工艺制造而成。
所述制造铝合金线的具体工艺步骤为:将粗直径的铝合金圆杆拉拨至截面积为最终瓦形铝合金线截面积100～120%的圆线，然后采用一对轮廓线为弧形的冷轧辊将其轧成瓦形线，再通过瓦形线定型模拉拨至最终设计尺寸;经退火而成，退火温度为300℃～350℃，退火保温时间为2小时～5小时。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明公开了一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，其中铝基碳纤维复合材料芯导线包括导线内芯及其导电外层，所述导线内芯由金属铝合金基体与碳纤维材料复合而成，所述导电外层至少为1层，由4根或4根以上的截面为瓦形的铝合金线环绕铰合在导线内芯周围；该制备方法的工艺步骤为：制成金属铝合金管，内包裹碳纤维，然后将至少一层截面为瓦形的铝合金线环绕绞合于铝基碳纤维复合导线内芯外。该制备方法工艺简单、所生产的产品质量好，使用本发明的制备方法所制成的铝基碳纤维复合材料芯导线电导率高、抗弯曲强度大、抗拉强度大、更耐高温、耐热。

Claims (3)

1.一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法，其中铝基碳纤维复合材料芯导线包括导线内芯及其导电外层，所述导线内芯由金属铝合金基体与碳纤维材料复合而成，所述导电外层至少为1层，由4根或4根以上的截面为瓦形的铝合金线环绕铰合在导线内芯周围；
该制备方法的工艺步骤为：
A，将金属铝合金带装到铝带放带架上，通过铝带牵引机将金属铝合金带牵送到铝管成型台；
B，在铝管成型台处将金属铝合金带进行分切到成型模具所需的宽度，然后通过分切刀具将分切后的金属铝合金带送入铝管成型模具中，纵包成有缝的金属铝合金管，同时将碳纤维导入，同时填充油膏，再经过激光焊接机，将有缝铝管的缝口焊接完整，得到铝基碳纤维复合导线内芯单元；
C，将步聚B中的铝基碳纤维复合导线内芯单元通过拉拨模具进行拉拨，得到完整的铝基碳纤维复合导线内芯单元；
D，将步骤C中的铝基碳纤维复合导线内芯单元经过牵引机送到收线架，收到卷绕钢管的线盘上，制成铝基碳纤维复合导线内芯；
E，将至少一层截面为瓦形的铝合金线环绕绞合于铝基碳纤维复合导线内芯外，所述瓦形铝合金线的填充率不小于90%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述瓦形铝合金线是由连续冷拉拨、冷轧和退火组合工艺制造而成。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述制造铝合金线的具体工艺步骤为:将粗直径的铝合金圆杆拉拨至截面积为最终瓦形铝合金线截面积100～120%的圆线，然后采用一对轮廓线为弧形的冷轧辊将其轧成瓦形线，再通过瓦形线定型模拉拨至最终设计尺寸，经退火而成，退火温度为300℃～350℃，退火保温时间为2小时～5小时。
CN201310463290.9A 2013-10-08 2013-10-08 一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法 Pending CN104517684A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310463290.9A CN104517684A (zh) 2013-10-08 2013-10-08 一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310463290.9A CN104517684A (zh) 2013-10-08 2013-10-08 一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104517684A true CN104517684A (zh) 2015-04-15

Family

ID=52792862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310463290.9A Pending CN104517684A (zh) 2013-10-08 2013-10-08 一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104517684A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113382811A (zh) * 2019-02-01 2021-09-10 山特维克原料技术德国公开股份有限公司 用于制造棒状元件的方法和设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101510455A (zh) * 2009-03-30 2009-08-19 德阳东佳港机电设备有限公司 异形导线制造工艺及其装置
CN101620894A (zh) * 2009-06-19 2010-01-06 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种铝基碳纤维复合材料芯导线
JP4550218B2 (ja) * 2000-04-07 2010-09-22 古河電気工業株式会社 光ファイバ複合架空地線
CN103050179A (zh) * 2012-11-29 2013-04-17 安徽徽宁电器仪表集团有限公司 一种复合线芯传输电缆及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4550218B2 (ja) * 2000-04-07 2010-09-22 古河電気工業株式会社 光ファイバ複合架空地線
CN101510455A (zh) * 2009-03-30 2009-08-19 德阳东佳港机电设备有限公司 异形导线制造工艺及其装置
CN101620894A (zh) * 2009-06-19 2010-01-06 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种铝基碳纤维复合材料芯导线
CN103050179A (zh) * 2012-11-29 2013-04-17 安徽徽宁电器仪表集团有限公司 一种复合线芯传输电缆及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张治华: "铝基复合材料的制备与力学性能研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士) 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113382811A (zh) * 2019-02-01 2021-09-10 山特维克原料技术德国公开股份有限公司 用于制造棒状元件的方法和设备
US12115570B2 (en) 2019-02-01 2024-10-15 Alleima Gmbh Method and device for producing a rod-shaped element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201142240Y (zh) 复合加强芯架空导线
CN206639624U (zh) 加强型铝合金芯交联聚乙烯绝缘架空同轴电缆
CN102903416B (zh) 一种碳纤维复合导线芯及其制备方法
CN204066832U (zh) 一种用于磁悬浮列车的防水馈电电缆
CN203406086U (zh) 一种蹼联型架空低压电缆
CN102969089A (zh) 交联聚乙烯绝缘电力电缆导电线芯绞制方法
CN104517684A (zh) 一种铝基碳纤维复合材料芯导线制备方法
CN103915175A (zh) 一种自控温抗拖拽电缆
CN108630354A (zh) 一种电缆生产工艺
CN203260334U (zh) 一种复合芯圆铝绞线架空绝缘电缆
CN203288305U (zh) 一种电动汽车直流充电扁电缆
CN206649950U (zh) 预绞式碳纤维导线耐张串
CN105448380A (zh) 一种质量轻密度低的铜铝合金复合线材及其制作工艺
CN104376911A (zh) 耐气候高导电复合结构电力电缆及其制造方法
CN201465629U (zh) 用合金材料包裹碳纤维芯的接触线缆
CN104616786A (zh) 智慧能源用复合芯高伸率耐热铝合金导线及其制造方法
CN204215788U (zh) 耐气候高导电复合结构电力电缆
CN203721242U (zh) 一种铝合金导体线芯铠装护套软电缆
CN202957070U (zh) 新型结构碳纤维复合芯导线
CN204332520U (zh) 一种风力发电用电力电缆
CN203491006U (zh) 一种变频器专用铝合金电缆
CN203746541U (zh) 一种铝合金导体线芯绝缘软电缆
CN203520939U (zh) 一种采煤机金属屏蔽编织加强型橡套软电缆
CN208126904U (zh) 抗拉耐磨耐扭曲移动电缆
CN207503679U (zh) 一种变频电器用橡套软电缆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150415