專利名稱：耐蝕防振導(dǎo)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于對(duì)架空輸電線路用耐腐蝕防振架空輸電導(dǎo)線的改進(jìn)。 背暈技術(shù):架空輸電導(dǎo)線，為有效保證高的抗拉強(qiáng)度，和良好的導(dǎo)電性能，通常采用鍍鋅鋼線(如中國專利93208954. 2耐腐蝕鋼芯絞線輸電導(dǎo)線)或鋁包 鋼絞線作加強(qiáng)內(nèi)芯，外絞合有鋁或鋁合金等電導(dǎo)體。此結(jié)構(gòu)導(dǎo)線在架空敷 設(shè)長期使用，其加強(qiáng)內(nèi)芯會(huì)受到水分及腐蝕性氣體等侵入腐蝕，以及微風(fēng) 振動(dòng)產(chǎn)生共振而損壞，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生斷線、電桿、塔倒塌或斷裂事故。現(xiàn)有 技術(shù)有分別采取在鋼芯線與鋁導(dǎo)體絞線之間涂上防腐油脂，以阻擋雨水和 潮氣及腐蝕性氣體腐蝕鋼芯，以及采取在導(dǎo)線上懸掛防振錘或及護(hù)線條， 減輕導(dǎo)線自激振動(dòng)。但隨著時(shí)間延長，會(huì)發(fā)生油脂的老化而失效；懸掛防 振錘或及護(hù)線條，同樣會(huì)增加導(dǎo)線自重，增加弧垂及線路架設(shè)成本。中國專利92221578.2公開了一種耐蝕防振導(dǎo)線，其結(jié)構(gòu)為在導(dǎo)線芯 部鋼絞線和絞于鋼絞線外面的鋁絞線之間，包復(fù)一無縫且內(nèi)外表面光滑的 鋁層，并使該鋁層內(nèi)表面與鋼絞線外徑之間有一小于10毫米間隙。以此無 縫鋁層阻擋雨露或腐蝕氣體對(duì)內(nèi)部鋼芯線的腐蝕，同時(shí)鋁層內(nèi)表面與鋼絞 線外徑間間隙，使得在風(fēng)吹振動(dòng)，鋁層與鋼絞線因相互碰撞吸收能量，起 到消振作用，使導(dǎo)線同時(shí)具有耐蝕及防振功能。該耐蝕防振導(dǎo)線，因仍然 采用鋼芯加強(qiáng)，因此重量仍然較大，架設(shè)弧垂也仍然較大，仍然不能用于 大檔距架設(shè)；其次，鋼芯使用壽命較短， 一般只有30年左右；再就是，此 導(dǎo)線僅是解決耐蝕防振，受鋼芯熱膨脹影響，仍然與現(xiàn)有導(dǎo)線一樣存在運(yùn) 行溫度低， 一般只有70。C左右，最高不超過10(TC，導(dǎo)線傳輸容量仍然不 高；此外，加強(qiáng)鋼芯為電導(dǎo)體，不僅產(chǎn)生渦流，損耗電能，而且電磁輻射 大，環(huán)保性差；因此仍有值得改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種重量輕、強(qiáng)度 高、耐溫性好、使用壽命長的耐蝕防振導(dǎo)線。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是采用重量輕、抗拉強(qiáng)度高、耐溫性好的 無機(jī)纖維，由樹脂固化定型制成細(xì)長棒或管，作為導(dǎo)線加強(qiáng)內(nèi)芯，代替重 量重、抗拉強(qiáng)度相對(duì)低、耐溫性相對(duì)差、不耐腐蝕的各種鋼芯，以及使加
強(qiáng)芯與內(nèi)層絞合導(dǎo)體留有間隙，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。具體說，本發(fā)明耐蝕防 振導(dǎo)線，包括加強(qiáng)內(nèi)芯和外圍絞合電導(dǎo)體，其特征在于所說加強(qiáng)內(nèi)芯為纖維樹脂定型細(xì)長體，所說加強(qiáng)內(nèi)芯與最內(nèi)層絞合電導(dǎo)體間有0. 5-8咖的間隙。本發(fā)明所述纖維樹脂定型體，為至少包括有碳纖維和/或玄武巖纖維， 并經(jīng)樹脂(例如環(huán)氧樹脂)固化成型的細(xì)長體，例如棒、管。其纖維部分， 根據(jù)需要可以是全碳纖維、全玄武巖纖維、任意混合比的碳纖維和玄武巖 纖維的混合纖維、20-80vt96碳纖維80-20vt9&玻璃纖維的混合纖維、30-70 vt《玄武巖纖維70-30 vty。玻璃纖維的混合纖維，不少于20-80vt呢的碳纖 維和玄武巖纖維與玻璃纖維的混合纖維。碳纖維特點(diǎn)為重量輕、耐高溫、 線膨脹小，但價(jià)格較高；玄武巖纖維特點(diǎn)為強(qiáng)度更大，耐溫范圍寬，-250—200(rC，重量輕，2.7-2.8g/cr^與鋁相仿，與環(huán)境親和性好，抗老化 能力強(qiáng)，耐酸堿，耐化學(xué)品腐蝕，價(jià)格低，只有炭纖維的l/30左右，但線 膨脹較大。本發(fā)明中較好采用碳纖維和玄武巖纖維混合使用，以達(dá)到兩者 性能互補(bǔ)，使所得混合加強(qiáng)芯的線膨脹更小，強(qiáng)度更高，并可以降低成本， 這樣綜合性能更好。其中碳纖維/玄武巖纖維體積混合比較好為 10-90%/90-10%,更優(yōu)體積比為40-60%/60-40%。樹脂定型加強(qiáng)芯截面結(jié)構(gòu)，可以是絞合實(shí)芯、空心管、螺旋管、工字 芯；以及它們的拼合組合，例如中心工字芯，外包合有若干瓦形。本發(fā)明 一種較好為采用拼合芯結(jié)構(gòu)，拼合芯可以有效改善加強(qiáng)芯的彎曲性能，還 可以提高強(qiáng)度，對(duì)于超高壓導(dǎo)線可以增大直徑，對(duì)于減少電暈，降低環(huán)境 噪聲、電磁波環(huán)境干擾及無線電干擾，提高使用壽命。加強(qiáng)芯直徑依據(jù)線 徑規(guī)格、架設(shè)跨距等因素計(jì)算確定。所說絞合電導(dǎo)體，其作用與通常輸電導(dǎo)線絞合電導(dǎo)體相同，可以為通 常導(dǎo)線用電導(dǎo)體，例如可以是銅、軟鋁或硬鋁、鋁鎂硅合金、耐熱鋁合金、 高強(qiáng)度鋁合金、稀土鋁線、青銅、鍍錫銅、銅包鋁、鋁包鋼等等的通常電 導(dǎo)體；單導(dǎo)體截面形狀，可以是圓形、梯形、人字形、Z形、S形、弓形等 等，無特別限定。但本發(fā)明單電導(dǎo)體(截面)，優(yōu)先采用非圓形的異型結(jié) 構(gòu)，有利于增大導(dǎo)電部分面積，提高電傳輸能力；其次，異型截面絞合結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定；再就是，導(dǎo)體緊壓系數(shù)高，電位梯度均勻，風(fēng)荷載小，自阻尼性 能好。本發(fā)明樹脂僅起對(duì)纖維粘結(jié)、使其成型，其用量為纖維體積的2-10%， 可以采用浸濕成型方式或涂敷成型，加溫使其固化定型。 此外，本發(fā)明加強(qiáng)芯與內(nèi)層電導(dǎo)體間隙中還可以充填油膏或油脂，以 起到防振緩沖作用，降低風(fēng)吹下振動(dòng)噪聲，并且充填油膏或油脂，還具有提高散熱作用，良好的散熱還可以提高導(dǎo)線的載流量，增加傳輸功率；以 及還可以在絞合電導(dǎo)體最外層表面包復(fù)(例如噴涂、浸漬)有聚氨酯涂層， 同樣可以提高導(dǎo)線的散熱效果，實(shí)現(xiàn)提高載流量及傳輸功率作用。本發(fā)明耐蝕防振導(dǎo)線，由于采用纖維樹脂定型細(xì)長體作加強(qiáng)內(nèi)芯，以 及使加強(qiáng)內(nèi)芯與最內(nèi)層絞合電導(dǎo)體間有0. 5-8 iM的間隙。較已有技術(shù)耐蝕 防振導(dǎo)線，不僅具有重量輕，較鋼芯可以減輕重量50-70%,還顯著提高了 導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度，尤其是采用碳纖維和玄武巖纖維的混合纖維芯，其抗拉 強(qiáng)度可以達(dá)到2000-6000MPa，而且還可減少桿塔基數(shù)或降低桿塔高度，并 可加大檔距，降低架設(shè)成本。同時(shí)還減小導(dǎo)線外徑，使導(dǎo)線迎風(fēng)面減小， 減少了導(dǎo)線風(fēng)壓荷載，也能提高導(dǎo)線的防振能力。纖維樹脂加強(qiáng)芯，熱膨 脹小，只有鋼芯的l/8左右，有利于降低架空敷設(shè)弧垂，可以降低架設(shè)塔 桿成本，并適合大跨度架設(shè)，降低架設(shè)投資，節(jié)省占地面積，還提高了線 路安全。纖維樹脂加強(qiáng)芯，耐溫性好，可以提高導(dǎo)線運(yùn)行溫度，可以長期 運(yùn)行在100-18(TC，并能承受215'C高溫，從而加大了導(dǎo)線的載流量，線路 輸送容量可以提高到同規(guī)格導(dǎo)線的2倍左右。纖維樹脂加強(qiáng)芯，本身為非 導(dǎo)體及非磁性材料，不僅不會(huì)形成原電池而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，減小了導(dǎo)線 的疲勞斷線，最高使用應(yīng)力可達(dá)破壞強(qiáng)度的60%，也有利于延長導(dǎo)線的使用 壽命，延長了改造周期，而且可以降低線路損耗，可降損約6.3%，并且具 有低電磁輻射，環(huán)保性好，可降低線路下對(duì)人體電磁輻射損害。省略無縫 鋁層，生產(chǎn)簡(jiǎn)便，可以像普通導(dǎo)線一樣生產(chǎn)。自阻尼防振，可以減少線路 防振錘數(shù)量或其他防振措施，節(jié)約線路投資。本發(fā)明導(dǎo)線，具有自阻尼防 振特性，并可以提高載流量2倍左右，降低架設(shè)成本10-20%，提高使用壽 命20-30年。以下結(jié)合幾個(gè)具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例僅是為了 說明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的具體限定。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本發(fā)明一種加強(qiáng)芯結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明另一種加強(qiáng)芯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:參見圖l，本發(fā)明耐蝕防振導(dǎo)線，由纖維樹脂棒2作內(nèi)芯，外絞合有梯形鋁導(dǎo)體1，最內(nèi)層導(dǎo)體與1加強(qiáng)芯間有l(wèi)mm間隙。纖維樹脂棒 為60"%碳纖維與35"%玻璃纖維混合，用5"%環(huán)氧樹脂固化定型。所得導(dǎo) 線的抗拉強(qiáng)度達(dá)2500 Mpa，彈性模量113Gpa。實(shí)施例2:參見圖2，如實(shí)施例l，加強(qiáng)內(nèi)芯由纖維樹脂管3、中心纖 維樹脂棒4組合而成(兩者間有間隙)，最內(nèi)層電導(dǎo)體與纖維樹脂管間有 5mm間隙。其中纖維樹脂棒4為60vt9&玄武巖纖維與3596玻璃纖維，用5vt% 環(huán)氧樹脂固化定型，纖維樹脂管3為60"%碳纖維與35"%玻璃纖維用5vt% 環(huán)氧樹脂固化定型。所得導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度達(dá)3050 Mpa，彈性模量110Gpa。實(shí)施例3:參見圖3，如實(shí)施例2，在導(dǎo)線最外層噴涂有聚氨脂散熱層 5，最內(nèi)層導(dǎo)體與纖維樹脂管間有3mm間隙。其中纖維樹脂棒4為95 vt% 碳纖維與5vt96環(huán)氧樹脂固化定型，纖維樹脂管3為95vt96玄武巖纖維，與 5"%環(huán)氧樹脂固化定型。所得導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度達(dá)5800 Mpa，彈性模量98Gpa。 l咖實(shí)施例4:參見圖4，如前述，最內(nèi)層導(dǎo)體與纖維樹脂棒加強(qiáng)芯2間有 7mm間隙，間隙中填充有非導(dǎo)電環(huán)氧樹脂7，絞合單導(dǎo)體為圓形線。纖維樹 脂棒由40vt9&碳纖維、39"%玄武巖纖維、15 vW。玻璃纖維混合，用6 vt% 環(huán)氧樹脂固化定型。所得導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度達(dá)2800 Mpa，彈性模量98Gpa。實(shí)施例5:如前述，其中加強(qiáng)內(nèi)芯由全炭纖維或全玄武巖纖維或兩者混 合纖維，用樹脂固化成型，緊包玻璃纖維樹脂管。實(shí)施例6:參見圖5，纖維樹脂加強(qiáng)芯2，有眾多纖維樹脂固化圓形小 棒8，絞合而成。實(shí)施例7:參見圖6，纖維樹脂芯2，由中心呈"工"字形的纖維樹脂 棒10，以及外圍的兩個(gè)纖維樹脂瓦形9組合而成。此外，單導(dǎo)體截面，還可以是人字形、Z形、S形、弓形等等；電導(dǎo)體 材質(zhì)可以為銅、軟鋁或硬鋁、鋁鎂硅合金、耐熱鋁合金、青銅、鍍錫銅、 銅包鋁、鋁包鋼；纖維樹脂復(fù)合芯截面結(jié)構(gòu)，可以是絞合芯、空芯管狀、 螺旋管狀、工字芯；以及它們組合；各層絞合電導(dǎo)體間還可以留有間隙。
權(quán)利要求
1、 一種耐蝕防振導(dǎo)線，包括加強(qiáng)內(nèi)芯和外圍絞合電導(dǎo)體，其特征在于所 說加強(qiáng)內(nèi)芯為纖維樹脂定型細(xì)長體，所說加強(qiáng)內(nèi)芯與最內(nèi)層絞合電導(dǎo)體間有0. 5-8咖的間隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于所說纖維樹脂定型細(xì) 長體為至少有碳纖維和/或玄武巖纖維組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于所說碳纖維與玄 武巖纖維混合使用。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于碳纖維與玄武巖纖維 體積混合比為10-90%/90-10%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于碳纖維與玄武巖纖維 體積混合比為40-60%/60_40%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于加強(qiáng)內(nèi)芯與絞合 電導(dǎo)體最內(nèi)層間隙中充填有油膏或油脂。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于絞合電導(dǎo)體最外 層表面有聚氯酯涂層。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于纖維樹脂定型細(xì) 長體為中心工字芯、外包組合套管的拼合芯。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于絞合電導(dǎo)體的單 導(dǎo)體為非圓型的異型體。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐蝕防振導(dǎo)線，其特征在于絞合電導(dǎo)體層 間有間隙。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于對(duì)架空輸電線路用耐腐蝕防振架空輸電導(dǎo)線的改進(jìn)，其特征是絞合導(dǎo)線的加強(qiáng)內(nèi)芯為纖維樹脂定型細(xì)長體，加強(qiáng)內(nèi)芯與絞合導(dǎo)體最內(nèi)層電導(dǎo)體間有0.5-8mm的間隙。本發(fā)明導(dǎo)線，通過間隙實(shí)現(xiàn)自阻尼防振，尤其是采用碳纖維和/或玄武巖纖維混合樹脂定型加強(qiáng)芯纖維芯，較鋼芯耐蝕防振導(dǎo)線芯可以減重50-70％，并顯著提高了導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度可達(dá)2000-6000MPa，最高使用應(yīng)力可達(dá)破壞強(qiáng)度的60％，可減少桿塔基數(shù)或降低桿塔高度，加大架設(shè)檔距，降低架設(shè)成本，載流量大，可提高載流量2倍左右，降低架設(shè)成本10-20％，提高使用壽命20-30年。
文檔編號(hào)H01B7/17GK101145413SQ20061004154
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者祥 成, 范解元, 蔣華君, 龔欣明 申請(qǐng)人:遠(yuǎn)東控股集團(tuán)有限公司;遠(yuǎn)東復(fù)合技術(shù)有限公司