[实用新型]复合加强芯架空导线

说明书

技术领域

本实用新型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领域。

背景技术

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+70℃)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。

实用新型内容

本实用新型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、输电容量较大的发明目的。

本实用新型给出的技术方案是：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。

为更好的完成本实用新型的目的，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％。

为更好的完成本实用新型的目的，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℃、150～160℃、180～190℃、220～230℃四种情况，其安全运行温度分为≤100℃、130℃、160℃、200℃四个等级，其抗拉强度在1880～2706MPa范围内。

直径6.3mm、安全运行温度≤100℃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℃，其抗拉强度分为1907、2427、2677MPa三个等级。

直径6.3mm、安全运行温度≤130℃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℃，其抗拉强度分为1907、2427、2677MPa三个等级。

直径6.3m、安全运行温度≤160℃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℃，其抗拉强度分为1907、2427、2677MPa三个等级。

直径6.3mm、安全运行温度≤200℃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℃，其抗拉强度分为1907、2427、2677MPa三个等级。