复合加强芯架空导线制造技术

一种复合加强芯架空导线，包括有线芯，该线芯周围绞绕有铝线，其特点是导线的直径为１６～４０ｍｍ，线芯是１根树脂基复合材料芯棒，该芯棒周围分层绞绕２～４层电工软铝线，铝线断面为圆形或异形。该芯棒以碳纤维为中心层、外部包覆玻璃纤维，并经热固性树脂浸润固化处理所形成，直径为６．３～８．４９ｍｍ，其中碳纤维和玻璃纤维是连续的，芯棒中所含碳纤维的重量百分比为３０％～５０％。本实用新型专利技术的拉断力与普通钢芯铝绞线相当，而自重减小，导线弧垂变化减小，可根据导线最高运行温度及拉断力指标要求制造导线，从而实现合理价格，以满足新建线路、旧线路改造的各种需要。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种架空输电线路领域中使用的导线，特别是涉及一种 弧垂变化小、强度高、耐腐蚀、输电容量较大的复合加强芯架空导线，是对现有金属芯铝绞线结构的改进，属于IPC国际专利分类表中的H01B电缆； 导体；绝缘体；材料的导电、绝缘或介电性能的选择

技术介绍
输电线路导线，长期以来广泛采用钢芯铝绞线。其中钢芯主要起承力作 用，铝线主要起输送电能作用。由于钢和铝的热膨胀系数较大，导线弧垂随 着温度的升高而增加，特别是当导线温度达到最大允许使用温度(一般情况 为+ 701C)时，弧垂也达到最大限值，此时若再增加输送电力，因导线弧垂 过分增加可能引发线路对被跨越物放电的故障。另外，由于其抗拉强度有限， 受天气(如大风雨、雪)及环境影响，易发生断线故障。对于新建或改造工 程，由于钢芯铝绞线重量较大，致使杆塔荷载增加，直接使工程造价上升。 再有该型导线钢芯的防腐能力较差，影响到它的使用寿命。为了提高导线的运行温度和承载能力，国内外科技工作者开展了大量的 研究工作，先后研制出了钢芯耐热铝合金绞线、钢芯超耐热铝合金绞线、铝 包钢芯耐热铝合金绞线、钢芯高强度耐热铝合金绞线、殷钢芯低弧垂超耐热 铝合金绞线等大容量组合绞线。此外通过改进导线结构型式还研制出了诸如 间隙型导线、扩径导线等类型导线，并在一定范围获得应用。以上各型导线 主要是将以往使用的普通钢芯改变为含有稀有金属的合金钢，或者设法提高导电铝线的耐热性能，或者改变导线结构型式，这些都可使导线的物理性能 得到改善。但是由此带来的后果是有的不但重量没有减小，反倒增加，价格 也大幅提高，甚至达到普通导线的几倍、十几倍，有的导线因结构变得更加 复杂，不仅难以保证施工的质量，还增大了施工的难度。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述不足，针对现有金属芯 铝绞线结构的缺点，给出一种新型的复合加强芯架空导线。这种复合加强芯 架空导线采用碳纤维聚合物复合的加强线芯、线芯周围绞绕着电工软铝线的 结构形式，可根据导线最高运行温度及拉断力指标要求制造导线，从而实现 合理价格，以满足新建线路、旧线路改造的各种需要。该型导线的拉断力与 普通钢芯铝绞线相当(按芯棒强度计算后的拉断力比普通钢芯铝绞线大)，而 自重减小，导线弧垂变化减小。因此，在进行线路设计时可将导线的安全系数耳由最小2.5提高到3.0及以上，不仅提高了线路的可靠性，而且达到弧 垂变化小、强度高、耐腐蚀、输电容量较大的专利技术目的。本技术给出的技术方案是:这种复合加强芯架空导线，包括有线芯， 该线芯周围绞绕有铝线，其特点是所述的导线的直径为16 40mm，所述的线 芯是1根含有碳纤维、玻璃纤维的树脂基复合材料芯棒，该芯棒周围分层绞 绕2 4层电工软铝线，其中所述的铝线断面为圆形或异形。为更好的完成本技术的目的，所述的复合材料芯棒,是以碳纤维为 中心层、外部包覆玻璃纤维，并经热固性树脂浸润固化处理所形成的圆形复 合材料芯棒，直径为6. 3 8. 49mm，其中碳纤维和玻璃纤维是连续的，芯棒中 所含碳纤维的重量百分比为30% 50%。为更好的完成本技术的目的，较好的复合材料芯棒的直径为6. 3 8.4咖，其芯棒中所含碳纤维的重量百分比为30% 50%，基体材料为环氧 树脂，玻璃化转变温度(Tg)分为120 130°C、 150 1601C、 180~190匸、 220 23(TC四种情况，其安全运行温度分为《100。C、 130。C、 160'C、 200匸 四个等级，其抗拉强度在1880 2706 MPa范围内。直径6.3mm、安全运行温度《100t:时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为120 130°C，其抗拉强度分 为1907、 2427、 2677MPa三个等级。直径6.3mm、安全运行温度《130C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为150 160°C，其抗拉强度分 为1907、 2427、 2677MPa三个等级。直径6.3mm、安全运行温度《160t:时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为180~190°C，其抗拉强度分 为1907、 2427、 2677MPa三个等级。直径6.3mm、安全运行温度《200r时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为220 230。C，其抗拉强度分 为1907、 2427、 2677MPa三个等级。直径7.5咖、安全运行温度《1001C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为120 130°C，其抗拉强度分 为1880、 2088、 2353、 2706MPa四个等级。直径7.5mm、安全运行温度《1301C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为150 160°C，其抗拉强度分为1880、 2088、 2353、 2706MPa四个等级。直径7.5mm、安全运行温度《16(TC时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%,玻璃化转变温度(Tg)为180 190°C,其抗拉强度分 为1880、 2088、 2353、 2706MPa四个等级。直径7.5咖、安全运行温度《200'C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30%~50%，玻璃化转变温度(Tg)为220 230。C，其抗拉强度分 为1880、 2088、 2353、 2706MPa四个等级。直径8.4mm、安全运行温度《100'C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为120 130°C，其抗拉强度分 为2313、 2441、 2684MPa三个等级。直径8.4mm、安全运行温度《130'C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为150 160QC，其抗拉强度分 为2313、 2441、 2684MPa三个等级。直径8.4mm、安全运行温度《160'C时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为180 190°C，其抗拉强度分 为2313、 2441、 2684MPa三个等级。直径8.4mm、安全运行温度《200匸时，其芯棒中所含碳纤维的重量百 分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg)为220 23(fC，其抗拉强度分 为2313、 2441、 2684MPa三个等级。为更好的完成本技术的目的，所述的铝线是退火软铝线，其中导电 率不小于63%IACS,伸长率不小于20%,电阻率P2。《0.0274Q 咖7m， 弹性模量为44000MPa，抗拉强度约为84. OMPa,允许温度(连续)为2O01C,热膨胀系数为23X 106 1/ 'C。在本技术中，所述的铝线用通用的模具在常温下拉拔形成具有一定 形状和尺寸的铝单线，例如，铝单线的形状有圆形线、梯形线等线型;所述 的复合加强芯架空导线，规格号以铝线截面为依据确定，包括185 720各 种规格，导线的尺寸及力学性能与GB/T1179、 GB/T 20141所推荐的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合加强芯架空导线，包括有线芯，该线芯周围绞绕有铝线，其特征在于所述的导线的直径为１６～４０ｍｍ，所述的线芯是１根含有碳纤维、玻璃纤维的树脂基复合材料芯棒，该芯棒周围分层绞绕２～４层电工软铝线，其中铝线断面为圆形或异形，所述的复合材料芯棒，是以碳纤维为中心层、外部包覆玻璃纤维，并经热固性树脂浸润固化处理所形成的圆形复合材料芯棒，直径为６．３～８．４９ｍｍ，其中碳纤维和玻璃纤维是连续的，芯棒中所含碳纤维的重量百分比为３０％～５０％。

【技术特征摘要】
1.一种复合加强芯架空导线，包括有线芯，该线芯周围绞绕有铝线，其特征在于所述的导线的直径为16～40mm，所述的线芯是1根含有碳纤维、玻璃纤维的树脂基复合材料芯棒，该芯棒周围分层绞绕2～4层电工软铝线，其中铝线断面为圆形或异形，所述的复合材料芯棒，是以碳纤维为中心层、外部包覆玻璃纤维，并经热固性树脂浸润固化处理所形成的圆形复合材料芯棒，直径为6.3～8.49mm，其中碳纤维和玻璃纤维是连续的，芯棒中所含碳纤维的重量百分比为30％～50％。2. 根据权利要求1所述的复合加强芯架空导线,其特征在于较好 的复合材料芯棒的直径为6.3 8.4mm，其芯棒中所含碳纤维的重量 百分比为30% 50%，基体材料为环氧树脂，玻璃化转变温度(Tg) 分为120 130°C、 150 160'C、 180 190r、 220 230'C四种情况， 其安全运行温度分为《1001C、 130。C、 160'C、 2001C四个等级，其抗 拉强度在1880 2706 MPa范围内。3. 根据权利要求2所述的复合加强芯架空导线，其特征在于较好 的复合材料芯棒的直径为6.3咖、安全运行温度《100'C时，其芯棒 中所含碳纤维的重量百分比为30% 50%，玻璃化转变温度(Tg) 为120 130。C或150 160。C或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，陈辉，霍刚，杨长龙，
申请(专利权)人：辽宁省电力有限公司，哈尔滨玻璃钢研究院，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]