[实用新型]一种超大截面中强度碳纳米管铝合金导线

说明书

本实用新型公开了一种超大截面中强度碳纳米管铝合金导线，包括线芯层、内层、邻内层、中间层、邻外层、外层共六层中强度碳纳米管铝合金导线，从内向外螺旋缠绕并绞合成一圆柱形。线芯层为1根中强度碳纳米管铝合金线；内层为6根中强度碳纳米管铝合金导线；邻内层为12根中强度碳纳米管铝合金导线；中间层为18根中强度碳纳米管铝合金导线；邻外层为24根中强度碳纳米管铝合金导线；外层为30根中强度碳纳米管铝合金导线。本实用新型通过使用纳米材料弥散增强铝合金基体，制备轻质高强纳米改性铝合金材料，得益于碳纳米管的导电率和强度以及重量特性，大幅减少输电线路损耗，增大输送容量，从而进一步提高输电效率和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及输电线路领域，尤其涉及一种超大截面中强度碳纳米管铝合金导线。

背景技术

《电力发展“十三五”规划》指出截至2015年年底，全社会用电量达到5.69万亿千瓦时，全国发电装机达到15.3亿千瓦，220千伏及以上输电线路合计60.9万公里，变电容量33.7亿千伏安。非化石能源在一次能源消费中的比重从2010年的9.4％提高到2015年的12％，超额完成了预定目标。

未来五年电力发展的基本原则是：“统筹兼顾、协调发展，清洁低碳、绿色发展，优化布局、安全发展，智能高效、创新发展，深化改革、开放发展，保障民生、共享发展”。

《规划》指出在电网发展方面，筹划外送通道，增强资源配置能力，合理布局能源富集地区外送，建设特高压输电和常规输电技术的“西电东送”输电通道，新增规模1.3亿千瓦，达到2.7亿千瓦左右；优化电网结构，提高系统安全水平。电网主网架进一步优化，省间联络线进一步加强，论证全国同步电网格局，进一步调整完善区域电网主网架，探索大电网之间的柔性互联，加强区域内省间电网互济能力，严格控制电网建设成本，提高电网运行效率。全国新增500千伏及以上交流线路9.2万公里，变电容量9.2亿千伏安，加强综合调节能力方面，加强系统调峰能力建设，提升系统灵活性，从负荷侧、电源侧、电网侧多措并举，充分挖掘现有系统调峰能力，加大调峰电源规划建设力度，优化电力调度运行，大力提高电力需求侧响应能力。

根据研究，线损率的存在不仅意味着电能的损失，更表现在一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。因此，电力系统的线损产生带来的经济损失，体现在发、供、用电的各个环节。如果不采取措施，对国家能源的利用、环境保护和企业的经济效益都会产生不良的影响，而且随着电力需求的不断增长，电量损失也会越来越大。所以从大局出发，在技术上、管理上降低线损。

近年来，国内陆续研制出多种新型节能导线。与常规钢芯铝绞线相比，钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线三种节能导线的电气和机械性能基本相同，但节能效果明显，在输电线路建设中具有普及推广和应用价值。钢芯高导电率硬铝绞线：导线材料中杂质元素的比例是影响导线导电率的因素之一；同时材料内部的晶界、位错、固溶原子等微观缺陷也对铝导体导电率有不良影响，可通过细晶强化和颗粒强化减少微观缺陷对导电率的影响。铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线：合金单线主要材料成分由电工铝、镁、硅等材料合成，添加的元素主要是镁(Mg)和硅(Si)，主要组成物为Mg2Si。在热处理状态下，Mg2Si固溶于铝中，并通过人工时效进行硬化，将硅化镁Mg2Si均匀地析出在合金单线的表面，使合金单线获得足够的强度和塑性。钢芯高导电率硬铝绞线：采用63％IACS高导电率铝线(国际退火铜导电率为100％IACS)，替代普通钢芯铝绞线中的61％IACS铝线；铝合金芯铝绞线采用53％IACS高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线，导线外部铝线与普通钢芯铝绞线铝线相同；中强度全铝合金绞线全部采用58.5％IACS中强度铝合金材料。

实用新型内容

发明目的：针对以上问题，本实用新型提出一种超大截面中强度碳纳米管铝合金导线，减少输电线路损耗，增大输送容量，进一步提高输电效率和可靠性。