CN202930064U - 碳纤维复合材料芯软型铝导线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维复合材料芯软型铝导线，包括由第一铝线绞合而成的外绞软铝层、由第二铝线绞合而成的内绞软铝层和碳纤维复合芯线，所述内绞软铝层位于碳纤维复合芯线和外绞软铝层之间，所述的第一铝线和第二铝线的截面为Z字形且外绞软铝层和内绞软铝层的绞合方向相反;在截面中，芯铝面积比为10%至15%；所述的芯铝面积比为碳纤维复合芯线的面积与外绞软铝层和内绞软铝层的面积之和的比值。本实用新型公开的碳纤维复合材料芯软型铝导线是一种抗拉强度高、质量轻，耐久性好，不易老化、可在恶劣环境中使用的导线，可有效取代现有的钢芯铝绞线，可更好地适应电力行业的发展。

Description

碳纤维复合材料芯软型铝导线

技术领域

本实用新型涉及一种导线，尤其是一种碳纤维复合材料芯软型铝导线。

背景技术

随着我国国民经济的持续高速发展，需要大量的能源，电力是经济发展不可缺少的重要能源之一。由于电力需求大幅度攀升，使的原本已经满负荷运行的输电线路更是不堪重负，为了解决这一迫在眉睫的矛盾，我国对输电网建设不断加强：西电东送，南北互供，全国联网以及对已运行几十年的老旧线路在新形势下进行改造，初步建设完成一个能满足工农业发展需求的安全、可靠、节约型的电网。

我国每年以100万吨的导线用于数千公里的输电线路的建设和改造中。根据中国南方电网超高压公司“西电东送”的战略部署，远距离、大容量输电线路的建设势在必行，因此探索采用新型导线线种，以求高效、低耗的传输电能是科技工作者、制造厂、电力部门共同追求的目标。

而目前国内用的电缆导线多是钢芯铝绞线和钢芯铝合金导线，这些导线的重量较大，电阻较大，从而且导致输电费用高，而运行温度较低，不能适应在高温条件下的运行，因此电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”，各国正在研究新型架空电缆导线以取代传统的钢芯铝绞线。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种抗拉强度高、质量轻，耐久性好，不易老化、可在恶劣环境中使用的碳纤维复合材料芯软型铝导线，以取代现有的钢芯铝绞线。

本实用新型所设计的碳纤维复合材料芯软型铝导线，包括由第一铝线绞合而成的外绞软铝层、由第二铝线绞合而成的内绞软铝层和碳纤维复合芯线，所述内绞软铝层位于碳纤维复合芯线和外绞软铝层之间，所述的第一铝线和第二铝线的截面为Z字形且外绞软铝层和内绞软铝层的绞合方向相反;在截面中，芯铝面积比为10%至15%；所述的芯铝面积比为碳纤维复合芯线的面积与外绞软铝层和内绞软铝层的面积之和的比值。其中所述的软铝为本领域常规术语，俗称“全退火铝”，为本领域技术人员所熟知。

作为优选：

所述的芯铝面积比为11%、11.5%、13%或14%；当采用这种芯铝面积比时，碳纤维复合芯线的强度在2150MPa时，拉力重量比分别达到12、11.5、11和10，可以满足输电线路的各种气象控制条件，并且安全系数也大幅提高。当需要更大的导线拉重比时，还可以提高导线的芯铝面积比。

所述的内绞软铝层和碳纤维复合芯线之间设有聚四氟乙稀层；聚四氟乙稀层可以使芯线与外面的铝层绝缘，使两者之间不存在接触电位差，使铝层免受电腐蚀。

所述的外绞软铝层由16根第一铝线绞合而成，所述的内绞软铝层由10根第二铝线绞合而成；

本实用新型所设计的碳纤维复合材料芯软型铝导线，其有益效果是：

1、所述的第一铝线和第二铝线的截面为Z字形，线间的接触面积大，自阻尼性能强，有更强耐振性能，导电性能更好；

2、采用软铝作为导电材料，不仅具有质轻的优点，而且能在恶劣环境中使用，实用性更强；

3、采用碳纤维复合材料作为芯线，碳纤维复合芯线具有高强度、比重小、线膨胀系数小的特点以外，还具有优秀的高、低温特性、优秀的卷绕扭转特性，优秀的耐候性、耐腐蚀性和耐震动疲劳性，因此，使得导线整体抗拉强度更高，耐久性好，不易老化，且在使用过程中不需要铝承担受力作用，因此使用寿命更长；

4、可以有效替代现有的钢芯铝绞线。

附图说明

图1是实施例1碳纤维复合材料芯软型铝导线的截面示意图；

图2是实施例2碳纤维复合材料芯软型铝导线的截面示意图；

图中：第一铝线1、第二铝线2、外绞软铝层3、内绞软铝层4、碳纤维复合芯线5、聚四氟乙稀层6。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例所描述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，包括由第一铝线1绞合而成的外绞软铝层3、由第二铝线2绞合而成的内绞软铝层4和碳纤维复合芯线5，所述内绞软铝层4位于碳纤维复合芯线和外绞软铝层3之间，所述的第一铝线1和第二铝线2的截面为Z字形且外绞软铝层3和内绞软铝层4的绞合方向相反，在截面中，芯铝面积比为11%，所述的外绞软铝层3由16根第一铝线1绞合而成，所述的内绞软铝层4由10根第二铝线2绞合而成。

本实施例所描述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，其有益效果是：

1、所述的第一铝线1和第二铝线2的截面为Z字形，线间的接触面积大，自阻尼性能强，有更强耐振性能，导电性能更好；

2、采用软铝作为导电材料，不仅具有质轻的优点，而且能在恶劣环境中使用，实用性更强；

3、采用碳纤维复合材料作为芯线，碳纤维复合芯线具有高强度、比重小、线膨胀系数小的特点以外，还具有优秀的高、低温特性、优秀的卷绕扭转特性，优秀的耐候性、耐腐蚀性和耐震动疲劳性，因此，使得导线整体抗拉强度更高，耐久性好，不易老化，且在使用过程中不需要铝承担受力作用，因此使用寿命更长；

4、可以有效替代现有的钢芯铝绞线。

实施例2：

如图2所示，本实施例所描述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，与实施例1不同的是所述的内绞软铝层4和碳纤维复合芯线5之间设有聚四氟乙稀层6；聚四氟乙稀层6可以使芯线与外面的铝层绝缘，使两者之间不存在接触电位差，使铝层免受电腐蚀。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的构思作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种碳纤维复合材料芯软型铝导线，包括由第一铝线绞合而成的外绞软铝层、由第二铝线绞合而成的内绞软铝层和碳纤维复合芯线，所述内绞软铝层位于碳纤维复合芯线和外绞软铝层之间，其特征是所述的第一铝线和第二铝线的截面为Z字形且外绞软铝层和内绞软铝层的绞合方向相反；在截面中，芯铝面积比为10%至15%；所述的芯铝面积比为碳纤维复合芯线的面积与外绞软铝层和内绞软铝层的面积之和的比值。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，其特征是所述的芯铝面积比为11%、11.5%、13%或14%。

3.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，其特征是所述的内绞软铝层和碳纤维复合芯线之间设有聚四氟乙稀层。

4.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，其特征是所述的外绞软铝层由16根第一铝线绞合而成，所述的内绞软铝层由10根第二铝线绞合而成。

5.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料芯软型铝导线，其特征是所述的外绞软铝层由16根第一铝线绞合而成，所述的内绞软铝层由10根第二铝线绞合而成。