CN108133766A - 一种大截面碳纤维复合芯导线 - Google Patents

一种大截面碳纤维复合芯导线 Download PDF

Info

Publication number
CN108133766A
CN108133766A CN201711160793.3A CN201711160793A CN108133766A CN 108133766 A CN108133766 A CN 108133766A CN 201711160793 A CN201711160793 A CN 201711160793A CN 108133766 A CN108133766 A CN 108133766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
carbon fibre
carbon fiber
carbon
conducting wire
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
CN201711160793.3A
Other languages
English (en)
Inventor
朱波
潘荣粉
潘文玮
乔琨
王永伟
曹伟伟
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.)
Jiangsu Yi Cheng Power Equipment Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Yi Cheng Power Equipment 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 Jiangsu Yi Cheng Power Equipment Co Ltd filed Critical Jiangsu Yi Cheng Power Equipment Co Ltd
Priority to CN201711160793.3A priority Critical patent/CN108133766A/zh
Publication of CN108133766A publication Critical patent/CN108133766A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form

Landscapes

  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及电力输电领域，特别是一种大截面碳纤维复合芯导线，包括碳纤维复合材料芯棒和外层导电软铝合金梯形绞线层，所述碳纤维复合材料芯棒包括碳纤维复合材料刚性层和卷绕在碳纤维复合材料刚性层外侧的碳纤维复合材料抗劈裂层，所述碳纤维复合材料芯棒的截面面积大于700mm2。采用上述结构后，本发明碳纤维复合材料芯棒采用拉挤缠绕联合工艺制备，截面积较大，抗劈裂能力强，芯棒外部的软铝梯形截面绞线层采用聚晶金刚石拉丝模具制备，该模具具有较高的耐磨性，有效延长绞线制备的生产效率和产品质量。

Description

一种大截面碳纤维复合芯导线
技术领域
本发明涉及电力输电领域，特别是一种大截面碳纤维复合芯导线。
背景技术
架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位。随着近年来电力负荷的飞速发展，电力需求大幅上升，要求承担电力输送的导线能输送更多的电能。因此在今后的电网工程中，选用大截面导线是主要的市场趋势，相应的相应的杆塔和基础用料的使用量也在急剧增加，工程造价较高。传统的耐热铝合金材质的导线已经出现了线损较高、高温弧垂增大导致的对地限距不足等诸多问题。碳纤维复合导线是一种全新结构的节能型增容导线，与常规导线相比，具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰等一系列优点，综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈，代表了未来架空导线的技术发展趋势，有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络，可广泛用于老线路和电站母线增容改造、新线路建设，并可用于大跨越、大落差、重冰区、高污染等特殊气候和地理场合的线路。
而目前面对输电容量的提升要求，与小截面碳纤维复合芯导线相比，碳纤维复合材料材质导线芯棒的截面积的增加和连续化制备，是产品开发和性能优化的主要方向。应用在新建线路中，可提高线路的单位输送容量，确保电网的坚强性，长远经济性更好。应用在电网输电线路的改造和增容项目中，能够利用现有杆塔等设施，既成倍地大幅度提高传输容量，同时又可以节省通道资源，减少土地占用面积，节约投资，而且线路停电时间短、停电损失小。应用在大跨越线路中，可以大幅降低跨越塔的高度，从而有效减少杆塔和基础的材料用量，达到降低工程造价的目的。应用在重覆冰区线路中，可以提高抗冰能力，提升线路的安全性。
中国发明专利申请CN 106340342A公开了一种碳纤维导线，包括三层结构，由内到外依次为内层、软铝或铝合金包覆层、软铝型绞线层，所述内层包括四根碳纤维层。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种抗劈裂能力强的碳纤维复合芯导线。
为解决上述技术问题，本发明的一种大截面碳纤维复合芯导线，包括碳纤维复合材料芯棒和外层导电软铝合金梯形绞线层，所述碳纤维复合材料芯棒包括碳纤维复合材料刚性层和卷绕在碳纤维复合材料刚性层外侧的碳纤维复合材料抗劈裂层，所述碳纤维复合材料芯棒的截面面积大于700mm2。
优选的，所述碳纤维复合材料芯棒的碳纤维复合材料刚性层和碳纤维复合材料抗劈裂层的组合结构采用拉挤与缠绕组合工艺连续制备。
优选的，所述碳纤维复合材料刚性层采用耐热保温树脂为基体，采用碳纤维为增强材料，通过拉挤工艺制备。
优选的，所述碳纤维选用T300、T700、T800、T1000、M40、M60等一种或多种纤维混杂组合而成。
优选的，所述碳纤维复合材料抗劈裂层采用玻璃纤维与多种纤维混杂制备而成，混杂纤维包括芳纶纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维中的一种或多种。
优选的，所述外层导电软铝合金梯形绞线层的电导率在63％IACS以上，截面积70-2000mm2。
优选的，所述外层导电软铝合金梯形绞线层采用3-5层。
采用上述结构后，本发明碳纤维复合材料芯棒采用拉挤缠绕联合工艺制备，截面积较大，抗劈裂能力强，芯棒外部的软铝梯形截面绞线层采用聚晶金刚石拉丝模具制备，该模具具有较高的耐磨性，有效延长绞线制备的生产效率和产品质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种大截面碳纤维复合芯导线的截面示意图。
图中：1为碳纤维复合材料刚性层，2为碳纤维复合材料抗劈裂层，3为外层导电软铝合金梯形绞线层
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种大截面碳纤维复合芯导线，包括碳纤维复合材料芯棒和外层导电软铝合金梯形绞线层3，所述碳纤维复合材料芯棒包括碳纤维复合材料刚性层1和卷绕在碳纤维复合材料刚性层1外侧的碳纤维复合材料抗劈裂层2，所述碳纤维复合材料芯棒的截面面积大于700mm2。
优选的，所述碳纤维复合材料芯棒的碳纤维复合材料刚性层和碳纤维复合材料抗劈裂层的组合结构采用拉挤与缠绕组合工艺连续制备。
优选的，所述碳纤维复合材料刚性层采用耐热保温树脂为基体，采用碳纤维为增强材料，通过拉挤工艺制备。
优选的，所述碳纤维选用T300、T700、T800、T1000、M40、M60等一种或多种纤维混杂组合而成。
优选的，所述碳纤维复合材料抗劈裂层采用玻璃纤维与多种纤维混杂制备而成，混杂纤维包括芳纶纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维中的一种或多种。
优选的，所述外层导电软铝合金梯形绞线层的电导率在63％IACS以上，截面积70-2000mm2。
优选的，所述外层导电软铝合金梯形绞线层采用3-5层。
实施方式一：
采用T300和T700碳纤维混杂作为导线芯棒的刚性层，采用玻璃纤维混杂玄武岩纤维为表面螺旋缠绕抗劈裂层，采用玻璃化温度在200度的特种耐热高温树脂为基体制备复合芯棒，芯棒截面面积为700mm2，外层配备5层软质铝合金梯形界面绞线，绞线电导率在63％IACS以上，截面积在1000mm2。
实施方式二：
采用T700和M40碳纤维混杂作为导线芯棒的刚性层，采用玻璃纤维混杂氧化铝纤维为表面螺旋缠绕抗劈裂层，采用玻璃化温度在210度的特种耐热高温树脂为基体制备复合芯棒，芯棒截面面积为710mm2，外层配备3层软质铝合金梯形界面绞线，绞线电导率在63％IACS以上，截面积在1400mm2。
该导线采用碳纤维为主体的树脂基复合材料为导线芯材、外敷软铝合金绞线层。其中碳纤维树脂基复合材料导线芯采用拉挤与卷绕组合结构，该结构可适用于大截面积芯棒制备，同时有效防止复合芯棒的劈裂问题，外层绞线层可根据电导率不同进行不同层数配置，绞线采用耐磨金刚石聚晶拉丝模具制备，可有效提高绞线制备过程的生产效率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：包括碳纤维复合材料芯棒和外层导电软铝合金梯形绞线层，所述碳纤维复合材料芯棒包括碳纤维复合材料刚性层和卷绕在碳纤维复合材料刚性层外侧的碳纤维复合材料抗劈裂层，所述碳纤维复合材料芯棒的截面面积大于700mm2。
2.按照权利要求1所述的一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：所述碳纤维复合材料芯棒的碳纤维复合材料刚性层和碳纤维复合材料抗劈裂层的组合结构采用拉挤与缠绕组合工艺连续制备。
3.按照权利要求1或2所述的一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：所述碳纤维复合材料刚性层采用耐热保温树脂为基体，采用碳纤维为增强材料，通过拉挤工艺制备。
4.按照权利要求3所述的一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：所述碳纤维选用T300、T700、T800、T1000、M40、M60等一种或多种纤维混杂组合而成。
5.按照权利要求1所述的一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：所述碳纤维复合材料抗劈裂层采用玻璃纤维与多种纤维混杂制备而成，混杂纤维包括芳纶纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维中的一种或多种。
6.按照权利要求1所述的一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：所述外层导电软铝合金梯形绞线层的电导率在63％IACS以上，截面积70-2000mm2。
7.按照权利要求6所述的一种大截面碳纤维复合芯导线，其特征在于：所述外层导电软铝合金梯形绞线层采用3-5层。
CN201711160793.3A 2017-11-20 2017-11-20 一种大截面碳纤维复合芯导线 Pending CN108133766A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711160793.3A CN108133766A (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种大截面碳纤维复合芯导线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711160793.3A CN108133766A (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种大截面碳纤维复合芯导线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108133766A true CN108133766A (zh) 2018-06-08

Family

ID=62389796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711160793.3A Pending CN108133766A (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种大截面碳纤维复合芯导线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108133766A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108904879A (zh) * 2018-06-22 2018-11-30 朱波 一种热固性耐劈裂碳纤维复合材料假肢的制备及其结构
CN109378669A (zh) * 2018-12-10 2019-02-22 河北硅谷化工有限公司 一种电气化铁路用新型碳纤维复合芯接触线及其制作工艺
CN112908556A (zh) * 2021-01-18 2021-06-04 上海榕融新材料科技有限公司 一种用于高温电缆的连续氧化铝增强金属基复合材料芯
CN114459530A (zh) * 2021-04-27 2022-05-10 山东宽原新材料科技有限公司 一种混杂纤维智能复合材料芯棒

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07335029A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 架空送電線
CN102024517A (zh) * 2009-09-15 2011-04-20 江苏嘉泰科技材料股份公司 一种用于增强电缆的复合材料芯及其制备工艺和增强电缆
CN102103902A (zh) * 2011-01-27 2011-06-22 南京诺尔泰复合材料设备制造有限公司 输电线路碳纤维复合绞线增强芯电缆及其制备方法
RU129696U1 (ru) * 2013-01-09 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Провод для воздушных линий электропередачи
CN105139954A (zh) * 2015-08-31 2015-12-09 山东大学 一种特高压纤维复合材料骨架架空导线
CN106298010A (zh) * 2016-09-13 2017-01-04 山东大学 一种高韧性抗劈裂碳纤维复合材料导线芯棒及其制备方法
KR20170018574A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 엘에스전선 주식회사 가공 송전선용 중심선 및 이를 포함하는 가공 송전선

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07335029A (ja) * 1994-06-03 1995-12-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 架空送電線
CN102024517A (zh) * 2009-09-15 2011-04-20 江苏嘉泰科技材料股份公司 一种用于增强电缆的复合材料芯及其制备工艺和增强电缆
CN102103902A (zh) * 2011-01-27 2011-06-22 南京诺尔泰复合材料设备制造有限公司 输电线路碳纤维复合绞线增强芯电缆及其制备方法
RU129696U1 (ru) * 2013-01-09 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Провод для воздушных линий электропередачи
KR20170018574A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 엘에스전선 주식회사 가공 송전선용 중심선 및 이를 포함하는 가공 송전선
CN105139954A (zh) * 2015-08-31 2015-12-09 山东大学 一种特高压纤维复合材料骨架架空导线
CN106298010A (zh) * 2016-09-13 2017-01-04 山东大学 一种高韧性抗劈裂碳纤维复合材料导线芯棒及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108904879A (zh) * 2018-06-22 2018-11-30 朱波 一种热固性耐劈裂碳纤维复合材料假肢的制备及其结构
CN108904879B (zh) * 2018-06-22 2021-04-30 朱波 一种热固性耐劈裂碳纤维复合材料假肢的制备及其结构
CN109378669A (zh) * 2018-12-10 2019-02-22 河北硅谷化工有限公司 一种电气化铁路用新型碳纤维复合芯接触线及其制作工艺
CN112908556A (zh) * 2021-01-18 2021-06-04 上海榕融新材料科技有限公司 一种用于高温电缆的连续氧化铝增强金属基复合材料芯
CN114459530A (zh) * 2021-04-27 2022-05-10 山东宽原新材料科技有限公司 一种混杂纤维智能复合材料芯棒

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108133766A (zh) 一种大截面碳纤维复合芯导线
CN2847470Y (zh) 碳纤维复合芯铝绞线及绝缘电缆
CN100481274C (zh) 耐热、低膨胀倍容量复合材料芯铝绞线及制备方法
CN202134257U (zh) 碳纤维复合芯光电复合架空导线
CN201600934U (zh) 一种加强芯扩径导线
WO2013000271A1 (zh) 加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆
CN105139954A (zh) 一种特高压纤维复合材料骨架架空导线
CN101625909A (zh) 复合导线及该复合导线的发热单丝的制造方法
CN204732214U (zh) 一种特高压纤维复合芯架空导线
CN202134258U (zh) 加强型光纤复合耐高温架空绝缘电缆
CN106876031A (zh) 一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线
CN201036070Y (zh) 复合材料型线架空导线
CN209297815U (zh) 一种加强型高导电超高压电缆
CN201590286U (zh) 一种绝缘架空电缆
CN201569772U (zh) 复合芯及复合芯导线
CN106920581A (zh) 碳纤维绳加强芯铝绞线及其制备方法
CN205645376U (zh) 一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆
CN203812629U (zh) 一种复合芯高导电率硬铝导线
CN203260334U (zh) 一种复合芯圆铝绞线架空绝缘电缆
CN202153452U (zh) 一种碳纤维复合芯铝绞线导线
CN103730203A (zh) 一种复合芯高导电率硬铝导线及其制造方法
CN207558472U (zh) 一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线
CN202384084U (zh) 一种碳纤维复合芯软铝绞线
CN202957070U (zh) 新型结构碳纤维复合芯导线
CN206649950U (zh) 预绞式碳纤维导线耐张串

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180608

RJ01 Rejection of invention patent application after publication