CN110932212B - 铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹及其使用方法，该铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹包括碳芯管、衬管、主管、钢锚，碳芯管逐段压接到位于导线一端的铝管包覆碳纤维的碳芯上，衬管邻近碳芯管套装到导线的铝型线或者铝合金型线表面，主管覆盖套装到碳芯管和衬管上，钢锚安装到主管端部，锚钢的一端套装到碳芯管的一端，主管覆盖衬管的部分和覆盖锚钢的部分分别压接连接。本发明的铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹，通过将碳芯管逐段压接到铝管包覆碳纤维的碳芯上，碳芯管能够对碳芯提供稳定的握持，同时，碳芯管对碳芯有保护作用，避免铝管内部的碳纤维损伤；主管与安装在铝型线或者铝合金型线表面的衬管压接连接，对导线提供辅助的握持力。

Description

铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹及其使用方法

技术领域

本发明涉及在电力系统中用于架空电力线路和变电所耐张杆塔上固定带有加强芯的铝绞线用耐张线夹，尤其是一种加强芯为铝包覆碳纤维导线用耐张线夹。

背景技术

耐张线夹是对杆塔上导线进行连接、固定、拉紧的电力金具，碳纤维加强芯铝导线具有重量轻、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，但是由于碳纤维芯抗测压能力弱，在受力不均的情况下易造成断裂，从而造成线路断裂，影响整个线路供电，因此，碳纤维导线的耐张线夹需要进行适配设计，保证碳纤维加强型导线连接的同时碳纤维芯棒的性能，防止碳纤维导线碳碳芯的断裂。

现有的碳纤维加强型导线主要有两种结构：一、碳碳芯采用外表面包覆玻璃纤维的碳纤维芯，玻璃纤维和碳纤维用环氧树脂固化，再采用铝型线或者铝合金型线绞绕到碳碳芯的外表面；二、碳碳芯采用外表面包覆铝层，再采用铝型线或者铝合金型线绞绕到碳碳芯的外表面。

现有的碳纤维导线的压缩型耐张线夹主要是楔形结构，楔形线夹只能用于采用玻璃纤维保护的碳芯，若采用楔形线夹对包覆铝管保护的碳芯进行夹持时，由于铝包覆层质软，会造成碳芯的局部线径缩小，导致部分碳芯脱出线夹的情况，大大降低了导线的夹持可靠性。此外，楔形线夹的楔形结构与导线和外壳都需要精密配合，加工精度要求高，价格昂贵。

因此，提供一种铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹，既能够保证对该导线的稳固夹持，又能够避免碳纤维碳芯的断裂，是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝包覆碳纤维导碳芯用耐张线夹，能够保证对该导线进行稳固夹持的同时避免碳纤维碳芯的断裂。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹，包括碳芯管、衬管、主管、钢锚，所述碳芯管逐段压接到位于所述导线一端的铝管包覆碳纤维的碳芯上，所述衬管邻近所述碳芯管套装到所述导线的铝型线或者铝合金型线表面，所述主管覆盖套装到所述碳芯管和所述衬管上，所述钢锚安装到所述主管端部，所述锚钢的一端套装到所述碳芯管的一端，所述主管覆盖所述衬管的部分和覆盖所述锚钢的部分分别压接连接。

所述主管覆盖所述衬管的部分压接连接，所述主管覆盖所述锚钢的部分压接连接。

进一步，所述锚钢套装到所述碳芯管的一端设置与所述碳芯管连通的凹孔，所述凹孔的直径大于或等于所述碳芯的直径。

进一步，邻近所述碳芯管的所述主管的端部设置导流板，所述导流板焊接到所述主管的端部，所述导流板上设置与跳线线夹连接的安装孔。

进一步，所述碳芯管的材质为不锈钢棒，所述碳芯管的壁厚为9mm。

进一步，所述主管的材质为纯铝。

进一步，剥线端的所述铝型线或者铝合金型线端面与邻近的所述碳芯管端面之间的距离为60mm。

本发明的铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹，通过将碳芯管逐段压接到铝管包覆碳纤维的碳芯上，碳芯管能够对碳芯提供稳定的握持，同时，碳芯管对碳芯有保护作用，避免铝管内部的碳纤维断裂；将主管与安装在铝型线或者铝合金型线表面的衬管压接连接，对导线提供辅助的握持力；再将主管与安装在主管端部的锚钢压接连接，完成该耐张线夹的安装，该耐张线夹能够有效适配于铝包覆碳纤维芯导线。

本发明还提供了一种上述铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹的使用方法，该方法包括：

将所述导线的铝型线或者铝合金型线剥掉预定长度；

靠近剥线端将所述衬管套装到所述铝型线或者铝合金型线表面；

将所述碳芯管套装到所述铝管包覆碳纤维的碳芯上，通过压模将所述碳芯管逐段压接到所述碳芯上，所述剥线端的所述铝型线或者铝合金型线端面与邻近的所述碳芯管端面之间为预定距离；

将所述主管套装所述碳芯管和所述衬管上；

将所述钢锚安装到所述主管邻近所述碳芯管的端部，将管覆盖所述衬管和覆盖所述锚钢的所述主管分别逐段压接。

进一步，所述通过压模将所述碳芯管逐段压接到所述碳芯上时，两次压模之间的叠模宽度为所述压模宽度的1/2~1/3。

进一步，所述压模将所述碳芯管逐段压接到所述碳芯上时，所述压模的压力小于或等于80MPa。

本发明的铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹的使用方法，能够将该耐张线夹合理地安装到导线上，达到耐张线夹对导线的稳定握持和避免碳芯的碳纤维断裂的效果。

附图说明

图1为本发明示例提供的一种铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹安装后的示意图；

图2为本发明示例的铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹的剖面示意图；

图3为本发明示例中铝包覆碳纤维芯导线的结构示意图；

图4为本发明示例中铝包覆碳纤维芯导线安装衬管后的示意图；

图5为本发明示例中铝包覆碳纤维芯导线安装衬管和碳芯管后的示意图；

图6为本发明示例中铝包覆碳纤维芯导线安装主管后的示意图；

图7为本发明示例中铝包覆碳纤维芯导线安装主管和锚钢后的示意图；

图中：

1、碳芯管；2、衬管；3、主管；4、导流板；5、锚钢；6、铝型线；7、碳芯；8、跳线线夹。

具体实施方式

为清楚地说明本发明的设计思想，下面结合示例对本发明进行说明。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合本发明示例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本发明的一部分示例，而不是全部的示例。基于本发明的中示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本发明保护的范围。

如图1-7所示的示例中，提供了本发明的一种铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹，该耐张线夹包括碳芯管1、衬管2、主管3、钢锚5，碳芯管1逐段压接到位于导线一端的铝管包覆碳纤维的碳芯7上，衬管2邻近碳芯管1套装到导线的铝型线6表面，主管3覆盖套装到碳芯管1和衬管2上，钢锚5安装到主管3端部，锚钢5的一端套装到碳芯管1的一端，主管3覆盖衬管2的部分压接连接，主管3覆盖锚钢5的部分压接连接。

如图2所示，该示例中铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹的剖面示意图，锚钢5套装到碳芯管1的一端设置与碳芯管1连通的凹孔，凹孔的直径大于或等于碳芯7的直径。在将碳芯管1压接到碳芯7上的过程中，由于碳芯7表面的铝管和其内部的碳纤维发生挤压变形，会有部分的碳芯7被挤出碳芯管1，因此，设置凹孔的目的是用于容置被挤出碳芯管1部分的碳芯7。

邻近碳芯管1的主管3的端部设置导流板4，在本示例中，导流板4焊接到主管3的端部，导流板4上设置与跳线线夹8连接的安装孔，用于与跳线线夹8连接。如图1所示，铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹与跳线线夹8安装后的结构示意图。

在本示例中，碳芯管1的材质为不锈钢棒，碳芯管1的壁厚为9mm，保证碳芯管1能够碳芯7提供稳定握持，并且，该碳芯管1还能够对碳芯7提供保护，避免碳芯7铝管包覆的碳纤维发生断裂。将碳芯管1压接到碳芯7上后，导线剥线端的铝型线6端面与邻近的碳芯管1端面之间的留有一定的距离。由于主管3覆盖衬管2的部分也需要进行压接，压接后的铝型线6也会发生变形，导致铝型线6向邻近的碳芯管1端面延伸，因此，二者之间需要留有一定的距离，在本示例中，该距离为60mm。

主管3的材质为纯铝，由于纯铝的塑性好，主管3压接时不会开裂，并且纯铝的电阻率小，能够增大导流面积，不会引起线夹发热。

本示例中铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹安装时的使用方法为：

如图3所示，铝包覆碳纤维芯导线的结构示意图，将铝包覆碳纤维芯导线的铝型线6剥掉预定长度，本示例中，预定长度取295mm，该预定长度的选取是与导线的跨距和导线线径以及导线的使用环境相关，在其他实施方式中预定长度可以取其他长度。

如图4所示，铝包覆碳纤维芯导线上安装衬管后的示意图，靠近导线的剥线端将衬管2套装到铝型线6表面；

如图5所示，铝包覆碳纤维芯导线上安装衬管和碳芯管后的示意图，将碳芯管1套装到铝管包覆碳纤维的碳芯7上，通过压模从碳芯管1的一端沿图5中箭头所示的方向逐段压接到碳芯7上，导线剥线端的铝型线6端面与邻近的碳芯管1端面之间为预定距离，如上所述，本示例中的预定距离为60mm。其中，通过压模将碳芯管1逐段压接到碳芯7上时，两次压模之间的叠模宽度为压模宽度的1/2~1/3；其中，压模将碳芯管1逐段压接到碳芯7上时，每一次压接，压模的压力小于或等于80MPa。

需要注意的是在压接前，碳芯管1上需要涂覆润滑物质，在本示例中，碳芯管上涂覆的是肥皂。

如图6所示，铝包覆碳纤维芯导线上安装主管后的示意图，将主管3套装到碳芯管1和衬管2上；

如图7所示，铝包覆碳纤维芯导线上安装主管和锚钢后的示意图，将钢锚5安装到主管3邻近碳芯管1的端部，将主管1覆盖衬管2和覆盖锚钢5的部分分别逐段压接，如图7所示，主管1覆盖衬管2的部分从图中的START1沿箭头方向压接到END1，主管1覆盖锚钢5的部分从图中的START2沿箭头方向压接到END2。

按照上述方法安装好本示例的铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹后，即可通过导流板4上设置的安装孔，完成本示例的耐张线夹与跳线线夹8的安装。

本示例中，安装好的耐张线夹对铝包覆碳纤维芯导线握持的过程中，压接到碳芯7上的碳芯管1提供90%以上的握力，主管1覆盖衬管2部分的压接提供该耐张线夹其余的握力。

需要说明的是，除了上述给出的具体示例之外，其中的一些结构可有不同选择。而这些都是本领域技术人员在理解本发明思想的基础上基于其基本技能即可做出的，故在此不再一一例举。

最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹的使用方法，其特征在于，所述铝包覆碳纤维芯导线用耐张线夹包括碳芯管、衬管、主管、钢锚，所述碳芯管为圆筒状，所述碳芯管逐段压接到位于所述导线一端的铝管包覆碳纤维的碳芯上，所述衬管邻近所述碳芯管套装到所述导线的铝型线或者铝合金型线表面，所述主管覆盖套装到所述碳芯管和所述衬管上，所述钢锚安装到所述主管端部所述钢锚的一端套装到所述碳芯管的一端，所述主管覆盖所述衬管的部分和覆盖所述钢锚 的部分分别压接连接；

所述方法包括：

将所述导线的所述铝型线或者铝合金型线剥掉预定长度；

靠近所述导线剥线端，将所述衬管套装到所述铝型线或者铝合金型线表面；

将所述碳芯管套装到所述铝管包覆碳纤维的碳芯上，通过压模将所述碳芯管逐段压接到所述碳芯上，所述导线剥线端的所述铝型线或者铝合金型线端面与邻近的所述碳芯管端面之间留有预定距离；

将所述主管套装到所述碳芯管和所述衬管上；

将所述钢锚安装到所述主管邻近所述碳芯管的端部，将所述主管覆盖所述衬管和所述钢锚的部分分别逐段压接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢锚 套装到所述碳芯管的一端设置与所述碳芯管连通的凹孔，所述凹孔的直径大于或等于所述碳芯的直径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，邻近所述碳芯管的所述主管的端部设置导流板，所述导流板焊接到所述主管的端部，所述导流板上设置与跳线线夹连接的安装孔。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳芯管的材质为不锈钢棒，所述碳芯管的壁厚为9mm。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述主管的材质为纯铝。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导线剥线端的所述铝型线或者铝合金型线端面与邻近的所述碳芯管端面之间的距离为60mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述压模将所述碳芯管逐段压接到所述碳芯上时，两次压接时所述压模之间的叠模宽度为压模宽度的1/2~1/3。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压模将所述碳芯管逐段压接到所述碳芯上时，所述压模的压力小于或等于80MPa。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定长度为所产生的握力必须满足芯棒的强度。

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