一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于線纜技術(shù)領(lǐng)域，特指一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，在碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的外表面由內(nèi)到外依次設(shè)置有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層、鋁型線絞制層以及耐候絕緣層，優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型的電纜具有自重輕，載流量大，線損低，強(qiáng)度高，弛度低，耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)，解決了電力傳輸存在的各種技術(shù)難題，完全可以替代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線芯、鋁絞線芯架空電纜產(chǎn)品，能夠充分利用現(xiàn)有電力線路資源，有效節(jié)約各項(xiàng)建設(shè)投資成本，有助于構(gòu)造安全、高效、節(jié)能的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)；具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，尤其適用于電力線路的新建、改造，增容和擴(kuò)容項(xiàng)目中，是未來(lái)架空電纜發(fā)展的趨勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于線纜技術(shù)領(lǐng)域，特指一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化建設(shè)的高速發(fā)展，電力工業(yè)用電需求日益增加，部分地區(qū)由于用電負(fù)荷的增長(zhǎng)，原有電力線路已不能承受傳輸容量增容、擴(kuò)容的需求。目前我國(guó)架空電力線路所使用的架空電纜基本上仍是傳統(tǒng)的鋁絞線芯、鋼芯鋁絞線芯制成的架空絕緣電纜等產(chǎn)品。這些架空電纜，由于重量重，電阻大，線損高，跨距小，強(qiáng)度低，導(dǎo)致輸電成本高，嚴(yán)重阻礙了電力工業(yè)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，具有自重輕，載流量大，線損低，強(qiáng)度高，弛度低，耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)，解決了電力傳輸存在的各種技術(shù)難題，完全可以替代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線芯、鋁絞線芯架空電纜產(chǎn)品，能夠充分利用現(xiàn)有電力線路資源，有效節(jié)約各項(xiàng)建設(shè)投資成本，有助于構(gòu)造安全、高效、節(jié)能的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，在碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的外表面由內(nèi)到外依次設(shè)置有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層、鋁型線絞制層以及耐候絕緣層。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的橫截面呈圓形，碳纖維復(fù)合芯的中心由聚丙烯腈PAN基碳纖維絲束制成、聚丙烯腈PAN基碳纖維絲束外包覆有無(wú)堿玻璃纖維層。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的直徑為4.5mm—9.5mm。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層的厚度為0.3mm—0.7mm。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層的厚度為0.5mm。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述鋁型線絞制層由內(nèi)到外設(shè)置有兩層以上。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述鋁型線絞制層由內(nèi)到外設(shè)置有三層，最內(nèi)層的節(jié)徑比<14，中間層的節(jié)徑比<13，最外層的節(jié)徑比<11。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述的鋁型線絞制層中的鋁單線的橫截面呈梯形。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述耐候絕緣層由黑色耐候型架空交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠塑成型。
[0014]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)突出且有益的技術(shù)效果是:
[0015]1、本實(shí)用新型的電纜具有自重輕，載流量大，線損低，強(qiáng)度高，弛度低，耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)，解決了電力傳輸存在的各種技術(shù)難題，完全可以替代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線芯、鋁絞線芯架空電纜產(chǎn)品，能夠充分利用現(xiàn)有電力線路資源，有效節(jié)約各項(xiàng)建設(shè)投資成本，有助于構(gòu)造安全、高效、節(jié)能的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)。
[0016]2、本實(shí)用新型的電纜具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，尤其適用于電力線路的新建、改造，增容和擴(kuò)容項(xiàng)目中，是未來(lái)架空電纜發(fā)展的趨勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯外表面設(shè)置環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，參見(jiàn)圖1一 2:
[0020]—種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，在碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I的外表面由內(nèi)到外依次設(shè)置有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層2、鋁型線絞制層3以及耐候絕緣層4。
[0021]上述碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I的橫截面呈圓形，碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I的中心由聚丙烯腈PAN基碳纖維絲束5制成、聚丙烯腈PAN基碳纖維絲束5外包覆有無(wú)堿玻璃纖維層6，碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I的直徑為4.5mm—9.5mm。
[0022]上述環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層2的厚度為0.3mm—0.7mm，環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層2的厚度為0.5mm。
[0023]上述鋁型線絞制層3由內(nèi)到外設(shè)置有兩層以上，鋁型線絞制層3中的鋁單線的橫截面呈梯形，鋁型線絞制層3為三層，其內(nèi)層節(jié)徑比不大于14，次外層節(jié)徑比不大于13，最外層節(jié)徑比不大于11。
[0024]上述所述耐候絕緣層4由黑色耐候型架空交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠塑成型。
[0025]碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I采用拉擠成型工藝，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將高強(qiáng)度、高模量的聚丙烯腈PAN碳纖維5位于碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I的中間，高強(qiáng)度、低模量的無(wú)堿玻璃纖維纏繞在聚丙烯腈PAN碳纖維絲束5外圍，聚丙烯腈PAN碳纖維絲束5和無(wú)堿玻璃纖維通過(guò)拉擠成型復(fù)合技術(shù)緊密復(fù)合在一起，使碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I不但具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、低弧垂等特點(diǎn)，而且具有優(yōu)異的絕緣性，不存在電位差不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，從而降低線損，提高架空電纜的使用壽命O
[0026]碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I在機(jī)械牽引作用下，以穩(wěn)定的速度浸潤(rùn)熱固性環(huán)氧樹(shù)脂后進(jìn)入模具，通過(guò)快速固化技術(shù)，包覆在碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I表面，熱固性環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐高溫性、耐腐蝕性，綜合力學(xué)性能優(yōu)異。
[0027]鋁型線絞制層3外采用黑色耐候型交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠塑形成耐候絕緣層，擠塑后經(jīng)溫水交聯(lián)形成熱固性材料。該材料機(jī)械強(qiáng)度高、電氣絕緣性能好，同時(shí)具有一定的耐溫及防水性能。
[0028]—種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，具有以下性能特點(diǎn):
[0029]I)碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I比重不大于1.9g/cm3，比重只有鋼的1/4，其具有重量輕，低弛度特性，可使電力線路的桿塔高度降低，節(jié)省線路的綜合成本；
[0030]2)碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I抗張強(qiáng)度不小于2290MPa，是普通鋼絲的1.7倍，是高強(qiáng)度鋼絲的1.5倍，抗張強(qiáng)度的提高，增大了電力線路桿塔之間的跨距，減少桿塔數(shù)約20 %，因而減低了建設(shè)成本；同時(shí)因?yàn)榭缇啻?，能跨越一些自然條件比較惡劣、高污染的地方，更利用安裝施工。
[0031]3)碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I線膨脹系數(shù)不大于2.0X10—5/°C，在高溫下，弧垂不到普通導(dǎo)線的1/10，保證了使用安全。
[0032]4)碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜電導(dǎo)率高，載流量大:相同直徑時(shí)，其鋁材面積是普通導(dǎo)線的1.29倍，因此載流量可提高29%，運(yùn)行時(shí)可減少輸電線損6%左右。
[0033]5)碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng):無(wú)堿玻璃纖維6具有優(yōu)異的絕緣性，耐腐蝕性，碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯I與鋁型線絞制層3之間不存在電位差，不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，使用壽命高于普通導(dǎo)線的兩倍。
[0034]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非依此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，故:凡依本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:在碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的外表面由內(nèi)到外依次設(shè)置有環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層、鋁型線絞制層以及耐候絕緣層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的橫截面呈圓形，碳纖維復(fù)合芯的中心由聚丙烯腈PAN基碳纖維絲束制成，聚丙烯腈PAN基碳纖維絲束外包覆有無(wú)堿玻璃纖維層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯的直徑為4.5mm一9.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層的厚度為0.3mm—0.7mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述環(huán)氧樹(shù)脂保護(hù)層的厚度為0.5mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述鋁型線絞制層由內(nèi)到外設(shè)置有兩層以上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述鋁型線絞制層由內(nèi)到外設(shè)置有三層，最內(nèi)層的節(jié)徑比<14，中間層的節(jié)徑比<13，最外層的節(jié)徑比<11。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述的鋁型線絞制層中的鋁單線的橫截面呈梯形。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能碳纖維復(fù)合加強(qiáng)芯鋁型線架空電纜，其特征在于:所述耐候絕緣層由黑色耐候型架空交聯(lián)聚乙烯絕緣材料擠塑成型。
【文檔編號(hào)】H01B9/00GK205645376SQ201620410834
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】余紀(jì)炎, 趙懷順
【申請(qǐng)人】開(kāi)開(kāi)電纜科技有限公司