[发明专利]电缆线芯及包括其的电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电力输送技术领域，具体而言，涉及一种电缆线芯及包括其的电缆。

背景技术

在现有的常规铝导体钢芯电缆中，铝导体传输电能，钢芯提供强度。而钢芯在传输电能过程中由于温度上升，其拉伸强度会下降，造成电缆中间悬垂距离变大（蠕变）。为了保证传输电能的安全，通常钢芯电缆的载流量有一定限制，要求钢芯温度不超过75℃，但这就大大限制了铝导线的通流能力。为了提高通流载荷，不提升温度，只有提高铝导体载荷，从而增加导体重量，并因此要求增强钢芯拉强力，以及加固支架，这些都会增加投入运营成本。为了在不增加铝导线截面的基础上，增加通流能力，必须找到一种芯材能在高温下长期使用，并具备相对低的热膨胀系数、高的拉伸强度。

由于碳纤维的成本因素以及纤维刚性较大，所以用碳纤维作为主体纤维材料，制备的电缆复合芯在现场安装，以及推广使用方面都比刚性铝绞线有较大的问题及阻力。而且目前的主体碳纤维基本是采用进口纤维，国产纤维还不能具备应该的性能要求。

发明内容

本发明旨在提供一种电缆线芯及包括其的电缆，以解决现有技术中电缆线芯随温度升高，其拉伸强度下降，电缆中间悬垂严重的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电缆线芯。该电缆包括主体芯和设置在主体芯上的保护层，其中，主体芯由玻璃纤维和/或玄武岩纤维制成，玻璃纤维纵向拉伸强度大于4000Mpa，拉伸模量大于85Gpa，玄武岩纤维拉伸强度大于3700Mpa。

进一步地，玻璃纤维和/或玄武岩纤维是直接无捻粗纱。

进一步地，玻璃纤维和/或玄武岩纤维是可扭转的。

进一步地，保护层为聚酯毡层，聚酯毡层的纵向拉伸强度大于90Mpa，耐受高温大于210℃。

进一步地，聚酯毡层的单位质量为45-60g/m²。

进一步地，保护层为环氧树脂层。

进一步地，主体芯11占电缆线芯体积的70%~80%。

进一步地，主体芯11占电缆线芯体积的75%。

根据本发明的另一个方面，提供一种电缆。该电缆包括上述电缆线芯。

进一步地，电缆线芯的表面缠绕有多层铝绞线，各层铝绞线缠绕的方向相反，且缠绕的螺距相同，铝绞线的横截面呈Z型。

本发明的电缆线芯，由于主体芯由玻璃纤维和/或玄武岩纤维制成，玻璃纤维纵向拉伸强度大于4000Mpa，拉伸模量大于85Gpa，玄武岩纤维拉伸强度大于3700Mpa，因此具有优良力学性能。而且玻璃纤维和/或玄武岩纤维可以在高温下连续工作，且变形量小。并且该电缆线芯受环境的影响少，相对于碳纤维其成本低廉，同时也可在新增电缆建设中替代现有的钢芯电缆，降低能耗及运营成本。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的电缆结构示意图；以及

图2示出了根据本发明实施例的电缆线芯制作流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明一种典型的实施方式，提供一种电缆线芯。该电缆线芯包括主体芯和设置在主体芯上的保护层，其中，主体芯由玻璃纤维和/或玄武岩纤维制成，玻璃纤维纵向拉伸强度大于4000Mpa，拉伸模量大于85Gpa，玄武岩纤维拉伸强度大于3700Mpa。该电缆线芯具备高温低松弛、较低的线膨胀系数等特性，同时具备稳定的拉伸强度和蠕变伸长特性，在芯体直径一定的情况下，重量比钢芯有一定的减少，而且更加牢固。因为玻璃纤维与玄武岩纤维的拉伸强度等物理性能相当，所以当主体芯由玻璃纤维和玄武岩纤维制成时，可以采用本领域常规的手段将玻璃纤维与玄武岩纤维制备成主体芯。

由于该电缆线芯的高比钢度，所以在相同铝绞线外径、相同塔距时，电缆的中间悬垂距离要远远小于金属芯的电缆，同时能减少由于气候和环境交通对电缆造成振动损伤。由于轻质高强、低下垂，也可增加塔间距，降低了建设成本。

根据本发明一种典型的实施方式，玻璃纤维和/或玄武岩纤维是直接无捻粗纱。因为直接无捻粗纱是直接拉丝成型的玻璃纤维丝束，每一根纤维的张力一致，从而使电缆线芯具备优良的力学性能。