CN2847470Y - 碳纤维复合芯铝绞线及绝缘电缆 - Google Patents

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张希兰
胡清平
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Abstract

实用新型是对架空输电线路用铝绞线的改进，尤其涉及一种弯曲性好，强度大，耐温性好的碳纤维复合芯铝绞线，其特征是采用碳纤维丝、玻璃纤维丝混合成束并由热固性树脂固化成型组成碳纤维复合芯，外绞合耐热铝合金圆形导体。抗拉强度可以较现有碳纤维增强芯提高9－10％，达1800Mpa。大大提高了电缆耐各种大风、暴雨等各种恶劣环境能力，使架空跨距增加10％左右；还使架空驰度减小，可降低架杆高度，两者结合，较大降低了架设成本。耐热铝合金圆形导体，不仅导体制作简单，绞合容易，无需增加专门设备，而且绞合后因导体间存在间隙，不仅弯曲性好，有利于成盘收线和施工放线，而且在传输电能过程中散热好，可以明显提高通电时导体发热温度等级，从而增加载流量，可增加输电功率约50％。

Description

碳纤维复合芯铝绞线及绝缘电缆
技术领域
实用新型是对架空输电线路用铝绞线的改进，尤其涉及一种抗拉强度大，弯曲性好，耐温高的碳纤维复合芯铝绞线。
背景技术
电力远距离输送，地上部通常采用钢芯铝绞线，地下采用再外挤包绝缘层的绝缘电缆。钢芯铝绞线，如果采用普通钢丝，其绞线抗拉强度仅为1240Mpa左右，如采用高强度钢丝也仅只达1410Mpa左右。架空敷设跨距受到限制，且架空驰度大，不仅造成架设成本高，而且抵抗外力能力差，遇突然外力如大风、暴雨，容易发生断线事故。因而现有普遍使用的钢芯铝绞线抗拉强度低，已成为“电力传输瓶颈”。
中国专利02135239.9公开了一种抗拉强度可达1400-1650Mpa的铝绞线，其结构是由多根铝或铝合金基体混合碳纤维复合材料作增强线芯，外有多层铝导体绞合成16-40mm电缆，所述碳纤维复合材料有20-50％的高模量碳纤维及50-80％的高强度碳纤维组成的混合碳纤维。此铝绞线虽然较钢芯铝绞线大大提高了强度，但其不足是芯部是由铝导体上分布碳纤维复合组成，由于两者的抗拉强度存在差异，所以其强度增加受到限制，其次较粗的铝基线与细的碳纤维丝绞合，不仅两者缺乏亲和力，难以复合，如果两者不能紧密结合，则会降低碳纤维增强作用，而且制造较为麻烦。
美国专利20040131834公开了另一种碳纤维增强芯铝绞线，其结构是采用碳纤维与无机纤维混合复绞、经热固性树脂固化成整体棒作绞合线内芯，外周有一层以上瓦型导体绞合成线。全纤维整体棒增强芯克服了上述铝基碳纤维芯的不足，不仅制造容易实现，而且抗拉强度可达1654Mpa。但此绞合线，需采用瓦型导体绞合，制作瓦形导体及绞合需设计专门设备，不仅增加了生产成本，而且瓦形导体相邻间和层间呈密合无缝隙，又不利通电时的散热，会降低通电能力，另外绞合导体间无间隙，也导致绞合线弯曲性能差，给成盘收线和施工放线带来困难。
发明内容
实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种弯曲性好，抗拉强度更大，耐温性好，生产简单，无需专用设备，通流能力强的碳纤维复合芯铝绞线。
实用新型的另一目的在于提供一种具有上述性能的碳纤维复合芯铝绞线绝缘电缆。
实用新型第一目的实现，主要改进是将碳纤维复合芯外的绞合导体改为圆形导体，并采用耐热铝合金制作导体。具体说，实用新型碳纤维复合芯铝绞线，包括碳纤维复合芯及外绞合铝导体，其特征在于所说碳纤维复合芯有碳纤维丝、玻璃纤维丝混合成索并由热固性树脂固化定型，所说外绞合铝导体为耐热铝合金圆形导体。
实用新型所说碳纤维复合芯，可以是碳纤维丝与玻璃纤维丝混合绞合成束；也可以是分别将碳纤维丝和玻璃纤维丝成束，再复合成索；还可以是在玻璃纤维束内混合有碳纤维丝，再将复混玻璃纤维束复合成索，最后由热固性树脂固化成一整体。实用新型尤其采用在玻璃纤维束内混合有碳纤维丝，再将复混玻璃纤维束复合成索，所说碳纤维复合芯直径较好为2.5-12mm。
实用新型第二目的实现，是在绞合线外再挤包有绝缘层，为提高电缆耐压等级，一种较好是在外绝缘层与绞合线间再增加一半导电屏蔽层。
实用新型由于采用上述结构，不仅又提高了绞合线的抗拉强度，其抗拉强度可达1800Mpa，可以较上述现有技术碳纤维增强芯提高9-10％。抗拉强度的提高，大大提高了电缆耐各种大风、暴雨等各种恶劣环境能力，而且可使架空跨距增加10％左右，可以满足宽阔江、河及大山区架设，并且抗拉强度提高，还使架空驰度减小，可降低架杆高度，两者结合，较大降低了架设成本。导体采用耐热铝合金圆形结构，不仅导体制作简单，绞合容易，无需增加专门设备，而且绞合后因导体间存在间隙，不仅弯曲性好，有利于成盘收线和施工放线，而且在传输电能过程中散热好，可以明显提高通电时导体发热温度等级，从而增加载流量，可增加输电功率约50％。
以下结合二个具体实施方式，进一步说明实用新型。
附图说明
图1为实用新型导线实施例结构示意图。
图2为实用新型电缆实施例结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1，实用新型碳纤维复合芯铝绞线，有玻璃纤维与碳纤维丝混合成束，再将复混纤维束复合成索，并经热固性树脂浸渍固化成型，构成复合线芯1，其外周有二层耐热铝合金圆形导体2，绞合成缆。
实施例2：参见图2，如前述，成缆裸线外挤包有半导电屏蔽层3，外再挤包有耐侯性绝缘料4。
此外，还可以省略半导电屏蔽层，用于较低电压等级。

Claims (7)

1、碳纤维复合芯铝绞线，包括碳纤维复合芯及外绞合铝导体，其特征在于所说碳纤维复合芯有碳纤维丝、玻璃纤维丝混合成索并由热固性树脂固化定型，所说外绞合铝导体为耐热铝合金圆形导体。
2、根据权利要求1所述碳纤维复合芯铝绞线，其特征在于所说碳纤维复合芯由玻璃纤维束内混合有碳纤维丝，再将复混玻璃纤维束复合成索。
3、根据权利要求1或2所述碳纤维复合芯铝绞线，其特征在于所说碳纤维复合芯直径为2.5-12mm。
4、碳纤维复合芯铝绞线绝缘电缆，包括碳纤维复合芯及外绞合铝导体，其特征在于所说碳纤维复合芯有碳纤维丝、玻璃纤维丝混合成索并由热固性树脂固化定型，所说外绞合铝导体为耐热铝合金圆形导体，绞线外有绝缘层。
5、根据权利要求4所述碳纤维复合芯铝绞线绝缘电缆，其特征在于绝缘层与导体间有半导电屏蔽层。
6、根据权利要求4所述碳纤维复合芯铝绞线绝缘电缆，其特征在于所说碳纤维复合芯由玻璃纤维束内混合有碳纤维丝，再将复混玻璃纤维束复合成索。
7、根据权利要求所述碳纤维复合芯铝绞线绝缘电缆，其特征在于所说碳纤维复合芯直径为2.5-12mm。
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