CN206116064U - 高强度、抗拉特高压铝合金导线 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种结构紧凑、空间利用率高的高强度、抗拉特高压铝合金导线。所述的铝合金导线包括线芯，线芯的外侧设置绝缘层，绝缘层的外侧设置保护层；位于导线截面中心位置的铝线与其相邻的一圈铝线之间的间隙中设置第一碳纤维复合芯；位于导线截面最外侧一圈的铝线与其外侧设置的绝缘层之间的间隙中设置第二碳纤维复合芯；第一碳纤维复合芯、第二碳纤维复合芯大大提高了全铝绞线的抗拉强度；同时第一碳纤维复合芯、第二碳纤维复合芯是填充在相应的间隙之中，并未占据铝线的空间，使铝合金导线在保持原有的输电性能的同时其抗拉强度大大提高。

Description

高强度、抗拉特高压铝合金导线

技术领域

本实用新型涉及电线电网设备领域，特别涉及一种高强度、抗拉特高压铝合金导线。

背景技术

随着用电量的增加，要求电缆的载流量越来越大，电缆的缆芯截面在不断的增加，电缆的长度单位和长度也在随之口益增加。现有的电缆，一般为全铜质或者全铝制，由于铜质电缆的抗氧化性、焊接性能和导电性能均优于铝，广泛应用于电流大的领域；但是铜质电缆由于价格昂贵和密度较高，在某些使用条件下被铝导线所代替。目前在世界许多国家的输电线路上已广泛使用铝合金导线，它们主要是高强度铝合金线。已列入我国1999年导线国家标准的有3种形式：铝合金绞线(以下简称AAAC)，全部线段均有同质的铝合金线所构成；铝合金芯铝绞线(以下简称ACAR)，其线芯为铝合金线，外层绞制电工圆铝线；钢芯铝合金绞线(以下简称AACSR)，其线芯为高强度钢线，外层绞制铝合金线。

我国从20世纪60年代开始研制和开发高强度铝合金线。在500kV线路上推广应用AAAC，在超高压输电线路上采用AAAC作导线，与目前普遍采用的钢芯铝绞线(ACSR)相比较，有如下优点：弧垂特性好，耐腐蚀，表面耐损伤，伸长率大，电能损失少，高温特性好。但是为了实现更长距离的塔间跨距，尤其是跨越江河、丘陵等复杂地形，对于铝合金导线的强度要求越来越高。

现有的增加铝合金导线强度的一个方向是改变铝线的截面形状以提高强度，但是异形铝线的造价昂贵，且施工时工艺要求高，限制了其发展。另一个方向是使用碳纤维芯复合芯，即利用碳纤维材料的高强度、高韧性的特点帮助铝合金导线受力，提高强度，如专利CN201120265222.8中所述的一种高强碳纤维芯耐热铝合金导线，该导线是在导线中心位置设置一根碳纤维复合芯，提高了导线的强度，但是碳纤维复合芯使铝导线的截面面积减小，导电性能降低，因此需要开发出一种在不降低铝导线的截面面积的情况下，仍能利用碳纤维复合芯提高强度的更优化的结构。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、空间利用率高的高强度、抗拉特高压铝合金导线。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，所述的铝合金导线包括多股截面为圆形的高强度铝线绞制的线芯，线芯的外侧设置绝缘层，绝缘层的外侧设置保护层；

位于导线截面中心位置的铝线与其相邻的一圈铝线之间的间隙中设置第一碳纤维复合芯，第一碳纤维复合芯的形状为两两相互外切的3个圆形所围成区域的形状；位于导线截面最外侧一圈的铝线与其外侧设置的绝缘层之间的间隙中设置第二碳纤维复合芯，第二碳纤维复合芯的形状为两个相互外切的小圆分别与同一个大圆内切所围成区域的形状。

优选的，位于铝合金导线截面中心的铝线与第一碳纤维复合芯之间通过环氧树脂胶粘接；所述的绝缘层与第二碳纤维复合芯之间通过环氧树脂胶粘接。

优选的，所述的铝合金导线的股数为45股或61股。

优选的，所述的绝缘层为单层云母绝缘带层或双层云母绝缘带层。

优选的，所述的单层云母绝缘带层或双层云母绝缘带层外侧设置陶瓷纤维绝缘层或复合硅橡胶绝缘层。

本实用新型具有以下有益效果：第一碳纤维复合芯、第二碳纤维复合芯大大提高了全铝绞线的抗拉强度；同时第一碳纤维复合芯、第二碳纤维复合芯是填充在相应的间隙之中，并未占据铝线的空间，使铝合金导线在保持原有的输电性能的同时其抗拉强度大大提高。

附图说明

图1为铝合金导线截面示意图；

图2为第一碳纤维复合芯截面示意图；

图3为第二碳纤维复合芯截面示意图。

具体实施方式

如图1-图2所示的一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，包括多股截面为圆形的高强度铝线1绞制的线芯，线芯的外侧设置绝缘层2，绝缘层2的外侧设置保护层3；所述的绝缘层2的材料可以是云母绝缘带或交联聚乙烯绝缘带，也可以是其他材料制作而成，所述的保护层3的材料可以是尼龙带，也可以是凯夫拉纤维带层。所述的铝合金导线优选股数为45股或61股。

位于导线截面中心位置的铝线1与其相邻的一圈铝线1之间的间隙中设置第一碳纤维复合芯4，第一碳纤维复合芯4的形状为两两相互外切的3个圆形所围成区域的形状；位于导线截面最外侧的一圈铝线1与其外侧设置的绝缘层2之间的间隙中设置第二碳纤维复合芯5，第二碳纤维复合芯5的形状为两个相互外切的小圆分别与同一个大圆内切所围成区域的形状。

所述的铝合金导线的制作方法为：先将位于导线截面中心位置的铝线1与其相邻的一圈铝线1进行绞制，然后采用真空灌注法将第一碳纤维复合芯4填充在相应位置；依次绞制其余铝线1，当最外侧的一圈铝线1绞制完成后，在线芯外侧设置绝缘层2，然后采用真空灌注法将第二碳纤维复合芯5填充在相应位置。

采用上述结构的铝合金导线，其拉伸应力可由第一碳纤维复合芯4、第二碳纤维复合芯5承担，大大提高了全铝绞线的抗拉强度；同时第一碳纤维复合芯4、第二碳纤维复合芯5是填充在相应的间隙之中，并未占据铝线1的空间，使铝合金导线保持了原有的输电性能。

为了提高抗拉强度，更好的实施方式是：位于铝合金导线截面中心的铝线1与第一碳纤维复合芯4之间通过环氧树脂胶粘接；所述的绝缘层2与第二碳纤维复合芯5之间通过环氧树脂胶粘接。粘接之后可以使第一碳纤维复合芯4与铝线1之间、第二碳纤维复合芯5与绝缘层2之间的连接更加紧密，提高抗拉强度。

为了提高铝合金导线的绝缘性能，更好的实施方式是：所述的绝缘层2为单层云母绝缘带层或双层云母绝缘带层。所述的单层云母绝缘带层或双层云母绝缘带层外侧设置陶瓷纤维绝缘层或复合硅橡胶绝缘层。

Claims (5)

1.一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，所述的铝合金导线包括多股截面为圆形的高强度铝线(1)绞制的线芯，线芯的外侧设置绝缘层(2)，绝缘层(2)的外侧设置保护层(3)；

其特征在于：位于导线截面中心位置的铝线(1)与其相邻的一圈铝线(1)之间的间隙中设置第一碳纤维复合芯(4)，第一碳纤维复合芯(4)的形状为两两相互外切的3个圆形所围成区域的形状；位于导线截面最外侧一圈的铝线(1)与其外侧设置的绝缘层(2)之间的间隙中设置第二碳纤维复合芯(5)，第二碳纤维复合芯(5)的形状为两个相互外切的小圆分别与同一个大圆内切所围成区域的形状。

2.根据权利要求1所述的一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，其特征在于：位于铝合金导线截面中心的铝线(1)与第一碳纤维复合芯(4)之间通过环氧树脂胶粘接；所述的绝缘层(2)与第二碳纤维复合芯(5)之间通过环氧树脂胶粘接。

3.根据权利要求1所述的一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，其特征在于：所述的铝合金导线的股数为45股或61股。

4.根据权利要求1所述的一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，其特征在于：所述的绝缘层(2)为单层云母绝缘带层或双层云母绝缘带层。

5.根据权利要求4所述的一种高强度、抗拉特高压铝合金导线，其特征在于：所述的单层云母绝缘带层或双层云母绝缘带层外侧设置陶瓷纤维绝缘层或复合硅橡胶绝缘层。