本实用新型专利技术公开了一种绝缘型碳纤维复合芯导线，其基本结构有四层组成，其芯部是碳纤维复合材料芯杆，芯杆外层是导电体，导电体外层是耐高温树脂绝缘层，最外层是编织纤维与树脂固化的编织防护层。本实用新型专利技术的芯杆采用拉挤工艺成型，导电体采用复合绞制工艺成型，高温绝缘树脂层采用涂覆或缠绕成型，最外部保护层采用浸渍耐高温树脂的绝缘纤维编织固化成型。本实用新型专利技术的新型导线具有施工防擦伤和外层绝缘特性，可有效防止高压线路风偏放电、污闪放电等电路隐患，提高高压走廊的外绝缘，提高系统运行安全性。特别适合用作超高压、特高压电力输送导线。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于高压输电导线的生产和应用领域，特别涉及到绝缘型碳纤维复合芯导线。
技术介绍
国内外高压输电中的关键技术之一是导线，导线性能的好坏直接影响输电特性。导线在使用过程中，要承受复杂工矿的影响风力疲劳载荷、电场感应、磁场涡流、高温、高寒、雨雪冰雹等，而且受到大气中各种介质的腐蚀。因而要求导线要具有高的导电特性、高的拉伸强度、高的抗疲劳性能、高的耐复杂环境影响和耐腐蚀性能。目前国内外用的导线几乎全部为钢芯铝绞线或钢芯铜绞线，该类导线虽然能够满足导电要求，但线损高，弧垂大，电磁噪音大，不耐腐蚀，不利于加大塔距和高温输电。国外近几年出现了复合材料芯导线，其特征是以碳纤维或陶瓷纤维增强环氧树脂 基复合材料代替钢芯，该新型导线具有受热不膨胀，重量轻等优点，获得了国际输变电系统的青睐和认可，但该类型导线外部裸露，不适合在城区或有高温绝缘要求的环境中使用，无法充分发挥碳纤维复合芯导线的倍容、抗覆冰等全部优势，因而一定程度上限制了该新型导线在高压输电线路上的应用。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述问题，提供一种绝缘型碳纤维复合芯导线，既具有碳纤维复合芯导线的现有全部特性，还具有外部绝缘特性，极大提供高压输电的安全性。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种绝缘型碳纤维复合芯导线及其制备方法，它分四层结构，其芯部是耐高温碳纤维复合材料芯杆，芯杆外层是导电体，导电体外层是耐高温树脂绝缘层，最外层是编织纤维与树脂固化的编织防护层。所述芯杆采用碳纤维增强耐高温树脂连续拉挤成型，树脂体系为热塑性或热固性，耐热温度200°C以上。所述导电体材质为纯铝或铝合金或铜或铜合金或银或银合金；导电体由多个单股导电体绞制而成，单股导电体的截面为圆形或椭圆形或扇形或Z形；绞制时单股独立绞制，或多股先预绞合股后，再用合股后的股线绞制。所述耐高温树脂绝缘层材质为有机硅或有机氟树脂，采用涂覆或绝缘带缠绕包覆工艺完成。所述编织防护层为纤维增强树脂编制体，所用编织纤维是具有绝缘性能的有机或无机纤维，为玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维，或者是以上几种纤维的组合体；所用树脂体系为耐高温热固性树脂，喂环氧、酚醛或其他耐温树脂。本技术的芯部是碳纤维增强树脂基复合材料杆体，杆体外部绞制有单层或多层导电体股线，导电股线外侧是耐高温绝缘层，最外侧是纤维增强树脂编织体。在使用过程中，复合材料芯杆是导线载荷的承受体，导电体用于传输电力，耐高温树脂绝缘层起到外绝缘作用，其耐温级别与复合材料导线芯杆具有同等水平，编织防护层用于保护绝缘层免受施工过程中带来的损伤，同时对绝缘层起到加强作用。本技术的有益效果是制备的绝缘型碳纤维复合材芯导线，其拉伸强度超过2100Mpa，拉伸模量大于120Gpa，使用温度超过150°C，具有耐腐蚀、绝缘好、抗覆冰等优良性能。新型导线具有施工防擦伤和外层绝缘特性，可有效防止高压线路风偏放电、污闪放电等电路隐患，提闻闻压走廊的外绝缘，提闻系统运行安全性。特别适合用作超闻压、特闻压电力输送导线。附图说明图I为本技术的剖视图。其中，I.芯杆，2.导电体，3.耐高温树脂绝缘层，4.编织防护层。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术做进一步说明。实施例I :用碳纤维为增强体，耐高温环氧树脂为基体，采用连续拉挤工艺制备碳纤维复合材料芯杆1，直径9mm。以电解导电铝杆作为原料，利用大拉机拉制铝单线，单股铝线直径3mm。利用框绞机以本实施例中制得9mm碳纤维复合材料芯杆1，在外侧分两层绞制34根本实施例制得的3mm铝线，连续生产达到需要的长度，获得导电面积为240mm2的碳纤维复合芯导线。利用热涂覆工艺在绞制好的碳纤维复合芯导线外侧均匀涂覆一层2mm厚的有机硅耐高温树脂绝缘层3，再在其外侧利用编织机复合一层I. 5_厚的玄武岩纤维，并浸溃耐高温环氧树脂，形成编织防护层4，经模具高温固化后制得本技术产品。实施例2 用碳纤维为增强体，耐高温酚醛树脂为基体，采用连续拉挤工艺制备碳纤维复合材料芯杆1，直径10mm。以电解导电铜杆作为原料，利用大拉机拉制扇形截面铜单线，单股铜线有效面积7.02mm2。利用框绞机以本实施例中制得的IOmm碳纤维复合材料芯杆1，在外侧分三层绞制57根本实施例制得的扇形截面铜线，连续生产达到需要的长度，获得导电面积为400mm2的碳纤维复合芯导线。利用连续缠绕工艺在绞制好的碳纤维复合芯导线外侧均匀缠绕一层2mm厚的有机氟耐高温树脂绝缘层3，再在其外侧利用编织机复合一层2mm厚的芳纶纤维，并浸溃耐高温酚醛树脂，形成编织防护层4，经模具高温固化后制得本技术产品。权利要求1.一种绝缘型碳纤维复合芯导线，其特征是，它分四层结构，其芯部是耐高温碳纤维复合材料芯杆，芯杆外层是导电体，导电体外层是耐高温树脂绝缘层，最外层是编织纤维与树脂固化的编织防护层。2.如权利要求I所述的绝缘型碳纤维复合芯导线，其特征是，所述芯杆采用碳纤维增强耐高温树脂连续拉挤成型，树脂体系为热塑性或热固性，耐热温度200°C以上。3.如权利要求I所述的绝缘型碳纤维复合芯导线，其特征是，所述导电体材质为纯铝或铝合金或铜或铜合金或银或银合金；导电体由多个单股导电体绞制而成，单股导电体的截面为圆形或椭圆形或扇形或Z形；绞制时单股独立绞制，或多股先预绞合股后，再用合股后的股线绞制。4.如权利要求I所述的绝缘型碳纤维复合芯导线，其特征是，所述耐高温树脂绝缘层材质为有机硅或有机氟树脂，采用涂覆或绝缘带缠绕包覆工艺完成。专利摘要本技术公开了一种绝缘型碳纤维复合芯导线，其基本结构有四层组成，其芯部是碳纤维复合材料芯杆，芯杆外层是导电体，导电体外层是耐高温树脂绝缘层，最外层是编织纤维与树脂固化的编织防护层。本技术的芯杆采用拉挤工艺成型，导电体采用复合绞制工艺成型，高温绝缘树脂层采用涂覆或缠绕成型，最外部保护层采用浸渍耐高温树脂的绝缘纤维编织固化成型。本技术的新型导线具有施工防擦伤和外层绝缘特性，可有效防止高压线路风偏放电、污闪放电等电路隐患，提高高压走廊的外绝缘，提高系统运行安全性。特别适合用作超高压、特高压电力输送导线。文档编号H01B9/00GK202711808SQ201220201920公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日专利技术者朱波, 蔡珣, 王成国, 乔琨, 徐文胜 申请人:山东大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种绝缘型碳纤维复合芯导线，其特征是，它分四层结构，其芯部是耐高温碳纤维复合材料芯杆，芯杆外层是导电体，导电体外层是耐高温树脂绝缘层，最外层是编织纤维与树脂固化的编织防护层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱波，蔡珣，王成国，乔琨，徐文胜，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：实用新型
国别省市：
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