CN201498250U - 输电导线树脂基高强纤维复合芯及复合芯导线 - Google Patents

Abstract

本实用新型是对架空输电导线树脂基高强纤维复合芯的改进，其特征是复合芯外表挤包有厚度≥0.3mm铝层。不仅显著增强了与绞合铝导体的磨擦力，施工放线过程不会造成因磨擦力不够而产生抽芯，所得导线整体结构稳定，方便了施工；而且铝层的抱合作用，极大提高了复合芯的抗开裂能力，以及还具防止复合芯树脂老化功能，可以提高复合芯的使用寿命。并且挤包铝层具有的导电功能，还可以提高输电能力。并且挤包铝层，与绞合铝导体电阻基本接近，不会因电阻值不同，存在电位差，造成对导线的电化学腐蚀。

Description

输电导线树脂基高强纤维复合芯及复合芯导线

技术领域

实用新型是对架空输导线树脂基高强纤维复合芯的改进，尤其涉及一种表面磨擦力大，抗开裂及弯曲性能好，使用寿命长的高强纤维复合芯，及以此复合芯为加强芯的复合导线。

背景技术

输电导线用树脂基高强度连续纤维复合芯(简称复合芯)，例如中国专利CN1649718所述复合芯，因具有抗拉强度大、耐温高、线膨胀系数小等特点，在输电导线中优势日益凸现。然而此类复合芯，由于采用拉挤成型，客观上也有其自身不足，例如复合芯由于采用拉挤成型，表面光滑，表面摩擦力小，与外绞合的铝导体握着力小，不仅造成整体结构不稳定，并且与金具连接握着力也小，不利于架设施工和固定，严重会出现绞合导体滑脱抽芯，需用专用放线金具施工，给导线施工和运行均带来不利影响；其次，复合芯质脆、韧性差、耐冲击性差，在受侧向冲击或压力或弯曲时易发生纵向开裂，导致强度大幅度下降，危及安全运行。其次，复合芯长期与空气接触，会加速树脂的老化，从而造成导线寿命降低。

其次，人们为降低复合芯成本，和/或提高复合芯的弯曲性能，一种方法是采用碳纤维芯作内层，外复合有另一种纤维例如玻璃纤维和/或玄武岩纤维层。例如中国专利CN201237921复合材料芯，碳纤维芯体(1)外包覆有0.5-1.5毫米玻璃纤维保护层(2)。申请人再先申请专利CN200620126418.8复合芯，有同心复合的内部和外部二层。虽然两种纤维通过拉挤复合组成复合芯，依靠树脂的粘结组成整体，但客观上由于复合芯处于长期受力状态，两种纤维材料的线膨胀系数及弹性模量各不相同，加上两种树脂基纤维芯结合结合面光滑磨擦力小，时间长后，特别是在使用过程中温度变化落差较大情况下，会出现两种纤维层接触界面的分层，从而导致强度的急剧降低，有效寿命缩短，影响复合芯的性能和推广应用。

上述不足值得改进加以克服。

实用新型内容

实用新型第一目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种表面摩擦力大，方便施工，以及抗冲击防开裂性好的输电导线树脂基高强纤维复合芯。

实用新型第二目的在于提供一种由上述复合芯制得的复合芯导线。

实用新型第一目的实现，主要改进是通过在树脂基高强纤维复合芯外表挤包一铝层，挤包复合铝层，不仅改变了复合芯表面光滑特性，使之与绞合铝导体有较高磨擦力，而且挤包铝层还对复合芯有抱紧作用，可以提高复合芯抗开裂能力，以及使复合芯隔绝空气减缓树脂老化，从而克服现有复合芯表面光滑，与铝导体磨擦力小，以及受外力易开裂、不防氧化的不足，实现实用新型目的。具体说，实用新型输电导线树脂基高强纤维复合芯，包括成型的树脂基高强纤维复合芯，其特征在于复合芯外表挤包有厚度≥0.3mm铝层。

实用新型挤包铝层，试验表明厚度在0.3mm及以上，即具有上述功能，兼顾性能及经济性，一种更好为挤包铝层厚度为0.5-1.0mm，挤包铝层过厚，实际无此必要，反面会造成铝材的浪费，增加成本。相对地，如果复合芯为单芯，则挤包铝层宜相对厚一些；如果复合芯系多根相对细的复合芯绞合结构，则各复合芯外挤包铝层可以适当薄一点。

复合芯中连续高强纤维，可以是单一的高强纤维，例如中国专利CN1649718所述单一纤维，或者混合纤维，此为现有技术。所得复合芯，可以是实芯结构，也可以是空心结构，其截面形状不限，例如可以是圆形，也可以是其他各种异形。

此外，如果复合芯采用内外两种不同纤维同心复合结构，一种较好为使内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹凸表面，可以使内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面，例如优选为锯齿形界面复合。

实用新型复合芯导线，包括复合芯内芯和外绞合的一或多层铝导体，其特征是所说复合芯外表挤包有厚度≥0.3mm铝层。

此外，组成导线的复合芯，可以是单根复合芯，也可以是多根相对细的复合芯绞合组成。

外绞合铝导体，可以是纯铝或铝合金圆导体，也可以是型线。

组成导线，可以是普通导线，也可以是扩径导线，以及其他功能导线。

所用复合芯，为上述公开的各种复合芯。

实用新型输电导线树脂基高强纤维复合芯及复合芯电缆，相对于现有技术复合芯，由于在其表面挤包有整体铝层，不仅显著提高了与外绞合铝导体的磨擦力，所得导线整体结构稳定，方便了施工，施工放线过程不会造成因磨擦力不够而产生抽芯；而且整体铝层的抱合作用，极大提高了复合芯受外力抗开裂能力。此外，复合芯外面挤包有铝层，还具有减缓树脂老化功能，可以提高复合芯的使用寿命。特别是，复合芯的磨擦力增加，在施工放线中，可以不用复合芯专用工具，使用现有钢芯导线用压接式金具施工。并且挤包铝层还具有一定的导电功能，还可以提高输电能力。挤包铝层，与绞合铝导体电阻基本一致，而不会因电阻值不同，存在电位差，造成对导线的电化学腐蚀。双层不同纤维，由于采用相互嵌入界面复合结构，使得由两种纤维内外复合组成的复合芯，显著提高了两种纤维复合的结合力和结合强度，在使用中内外复合层不易分层，极大提高使用的安全性。

以下结合几个优化具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型，但实施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此不应理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属实用新型保护范围。

附图说明

图1为实用新型多个细复合芯绞合组成复合芯的截面结构示意图。

图2为实用新型单芯复合芯截面结构示意图。

图3为由两种不同纤维同心复合组成复合芯的一种典型复合截面结构示意图。

图4为单复合芯组成的一种导线截面结构示意图。

图5为多个复合芯绞合成复合芯组成的一种导线截面结构示意图。

图6为单芯复合芯组成的另一种导线截面结构示意图。

图7为多个复合芯绞合成复合芯组成的扩径导线截面结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图2，实用新型输电导线树脂基高强纤维复合芯，包括拉挤成型由按设计的连续碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维混合的树脂基复合芯1，在拉挤得到的复合芯表面象电缆挤包护套方法，由挤铝机将熔融铝液挤包到复合芯表面，形成闭合的厚度为0.6mm的包履铝层2。

实施例2：参见图1，采用多个(实施例为7根)实施例1所述细复合芯，绞合组成复合芯。

实施例3：参见图3，复合芯由同心的内层树脂基碳纤维芯3与外层树脂基玻璃纤维芯5同心复合组成，其中内层芯外周面与外层芯内周面结合界面，呈锯齿状4复合结合，外有包履铝层2。制备时首先通过内周面有锯齿结构的拉挤模具，拉制成型外周面呈锯齿结构的内层芯3，然后再在内层芯上拉制复合外层树脂基纤维芯5，最后挤包有厚度为0.4mm的包履铝层2。

实施例4：参见图4，采用实施例1所得复合芯，外绞合二层梯形铝型线6，构成复合芯导线。

实施例5：参见图5，如实施例4，其中复合芯采用实施例2绞合复合芯，外绞有一层铝圆导体7，其外再绞合一层梯形铝型线导体6，构成复合芯导线。

实施例6：参见图6，如实施例4，其中绞合铝导体为多层圆导体7。

实施例7：参见图7，如实施例5，在多根复合芯绞合体外，疏绕绞有扩径铝导体8，外再绞合Z形型线铝导体9，构成复合芯扩径导线。

此外，复合导线，还可以采用实施例3所得包铝复合芯。

对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如复合芯纤维的改变，复合芯截面形状的改变，以及复合芯采用内外二层结构，其中内外层结合面为锯齿相互嵌入复合，绞合铝导体层数及导体截面形状的变化，挤包铝层厚度的变化，挤包铝层方法不同，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。

实用新型所说挤包铝层及铝导体，其铝包括电工用铝，以及铝合金。

Claims (10)

1.输电导线树脂基高强纤维复合芯，包括成型的树脂基高强纤维复合芯，其特征在于复合芯外表挤包有厚度≥0.3mm铝层。

2.根据权利要求1所述输电导线树脂基高强纤维复合芯，其特征在于复合芯外挤包铝层厚度为0.5-1.0mm。

3.根据权利要求1或2所述输电导线树脂基高强纤维复合芯，其特征在于复合芯由不同纤维芯同心复合组成。

4.根据权利要求3所述输电导线树脂基高强纤维复合芯，其特征在于内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹凸表面，内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。

5.根据权利要求4所述输电导线树脂基高强纤维复合芯，其特征在于内外层结合界面为锯齿形。

6.复合芯导线，包括复合芯内芯和外绞合的一或多层铝导体，其特征是所说复合芯外表挤包有厚度≥0.3mm铝层。

7.根据权利要求6所述复合芯导线，其特征在于复合芯外挤包铝层厚度为0.5-1.0mm。

8.根据权利要求6或7所述复合芯导线，其特征在于复合芯由内外二种不同纤维芯同心复合组成。

9.根据权利要求8所述复合芯导线，其特征在于内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹凸表面，内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。

10.根据权利要求9所述复合芯导线，其特征在于内外层结合界面为锯齿形。

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