專利名稱：復合材料型線架空導線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及輸電設施，具體地說是一種用于高壓輸電線路上的電力 傳輸導線。
技術背景隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，對電力的需求也迅速地增長。為解決電 力的緊缺難題，近幾年我國新建設投產(chǎn)了一大批發(fā)電機組，現(xiàn)有輸電線路已 不堪重負，無法將新增電力輸送出去。另外，隨著對環(huán)保的要求越來越嚴格 和土地資源的緊缺，導致線路走廊開工不足。在現(xiàn)行情況下開辟新的線路走 廊、安裝新的傳輸塔和輸電電線越來越困難。為了進一步提高線路輸送能力 和現(xiàn)有線路走廊利用率，各國相關科技人員一直在努力探索新型電力傳輸導 線。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有高載流、高強度、低線損、重量輕、 線膨脹系數(shù)小、表面光滑、風阻系數(shù)小、耐腐蝕等特點的復合材料型線架空 導線。按照本實用新型提供的技術方案，在芯線的外面包裹若干層傳輸線層， 每個傳輸線層均由眾多的傳輸導線緊密絞合成圓筒狀，每根的傳輸導線橫斷 面呈一段圓環(huán)或其橫斷面的兩側邊"S"或"Z"形。每個傳輸線層中的每根傳輸導線絞合方向一致，且各個傳輸線層中的傳輸導線均與芯線成5~20度的夾角。傳輸線層共有2 4層包裹在芯線的外面。 相鄰的兩個傳輸線層其傳輸導線絞合方向相反。芯線直徑為 5.00mm 15.00mm。傳輸導線的橫截面積為10mm2-30mm2。 芯線由碳素和玻璃纖維材料制成。 本實用新型具有如下特點-1. 用作中央加強的復合材料芯線的熱膨脹系數(shù)(1.6 2.8xlO-6廠C)小， 僅為鋼芯(n.5 23.0xlO-6廠C)的1/7，在相同條件的工作環(huán)境下復合材料芯 鋁導線的弧垂隨溫度變化極小。2. 碳/玻璃纖維的芯線抗拉強度是碳鋼芯(1450MPa)強度的2倍，用 其代替鋼芯可提高導線的抗拉強度。3. 芯線的密度為1.6~2.0g/cm3之間，僅為鋼的1/4。用復合材料制成的 芯線代替鋼芯可減小導線的自重。4. 傳輸用的鋁線采用特定時效工藝處理鋁線導電率可從61%IACS提高 到63.5%IACS。5. 復合材料芯的芯線是非鐵磁性材料，當導線通過交流時沒有磁滯損耗 和渦流損耗，與相同結構鋼芯鋁絞線相比其交流電阻更小。6. 采用型線絞合，結構緊湊，填充系數(shù)高，與同直徑鋼芯鋁絞線相比其 載流截面更大。7. 表面光滑，可減少高電壓場強下的電暈損失、電磁輻射、導線震動及 舞動頻率?？商岣咻旊娋€路的電力輸送能力、抗干擾能力、抗冰雪能力并延 長使用壽命。8. 施工方法與傳統(tǒng)的導線處理技術相同。本實用新型的高性能復合材料型線架空導線具有重量輕、強度高、耐高 溫、耐腐蝕、線損低、弧垂小、與環(huán)境親和等優(yōu)點，有效地滿足輸變電領域 節(jié)能、安全、環(huán)保和經(jīng)濟性的更高要求，是目前電力輸變電系統(tǒng)能取代傳統(tǒng) 鋼芯鋁導線、鋁包鋼導線及鋁合金導線的理想高性能產(chǎn)品?？扇〈鷤鹘y(tǒng)的鋼 芯鋁導線、鋁包鋼導線、鋁合金導線來實現(xiàn)現(xiàn)存?zhèn)鬏斁€路的升級，從而避免 安裝費用高，費時等問題；且可減少新塔和新線路通道建設對環(huán)境的影響， 并能提高線路運行的安全性和可靠性。
圖1是本實用新型的實施例1的整體結構示意圖。 圖2是圖l橫截面圖。圖3是本實用新型的實施例2的整體結構示意圖。 圖4是圖3橫截面圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 實施例1本實用新型的復合材料型線架空導線，如圖1所示，在芯線l的外面包 裹若干層傳輸線層2，每個傳輸線層2均由眾多的傳輸導線3緊密絞合成圓 筒狀，每根的傳輸導線3橫斷面的兩側邊呈"S"或"Z"形，每個傳輸線層 2中的每根傳輸導線3絞合方向一致，且各個傳輸線層2中傳輸導線3均與 芯線1呈5 20度的夾角。傳輸線層2共有2 4層包裹在芯線1的外面，相
鄰的兩個傳輸線層2其傳輸導線3絞合方向相反，芯線1直徑為 5.00mm 15.00mm，傳輸導線3的橫截面積為10mm2-30mm2，芯線1由碳纖維和玻璃纖維材料制成。 實施例2本實用新型的高性能復合材料型線架空導線，如圖2所示，在芯線l的 外面包裹若干層傳輸線層2，每個傳輸線層2均由眾多的傳輸導線3緊密絞 合成圓筒狀，每根的傳輸導線3橫斷面呈一段圓環(huán)，每個傳輸線層2中的每 根傳輸導線3絞合方向一致，且各個傳輸線層2中傳輸導線3均與芯線1呈 5 20度的夾角。傳輸線層2共有2 4層包裹在芯線1的外面，相鄰的兩個傳 輸線層2其傳輸導線3絞合方向相反，芯線1直徑為5.00mm 15.00mm，傳 輸導線3的橫截面積為10mm、30mm^芯線1由碳纖維和玻璃纖維材料制成。本實用新型可通過以下方法制得1、 復合材料芯的制造方式復合材料芯是通過擠拉成型工藝將浸漬樹脂粘合劑的連續(xù)碳/玻璃等纖 維經(jīng)加熱模拉出，然后再通過加熱室使樹脂進一步固化而制備具有高強度連 續(xù)增強的纖維材料復合材料芯，芯棒的直徑處于5.00mm-15.00mm范圍之 內(nèi)。2、 導電鋁層型線的制造方式導電鋁層型線成型采用兩種生產(chǎn)方式a、冷拉拔法；b、熱擠壓法。冷 拉拔法是將鋁桿通過幾道成型模具拉伸成型。熱擠壓法，是將鋁桿加溫到 400°C~480°C通過模具進行擠壓成型。鋁型線單絲截面積控制在 10mm2-3 0mm2范圍之間。3、 導電鋁層型線的時效處理將收繞到鐵盤上的鋁型線放入時效爐中進行特定時效工藝處理，時效爐 溫度在26(TC 50(TC范圍之間，時效處理后鋁線導電率可從61%IACS提高到 63.5IACS以上。4、 高性能復合材料型線架空導線絞制方式在復合材料芯上螺旋絞合2-4層鋁線，鋁線與復合材料芯中心軸線形成 5度 20度的夾角。該導線鋁層絞合符合國內(nèi)及國際相關標準的要求。5、 高性能復合材料型線架空導線的收線將成品高性能復合材料型線架空導線纏繞到工字盤上。該導線包裝符合 國家及國際相關標準要求。
用碳纖維、玻璃纖維等與熱固型改性環(huán)氧樹脂一起擠拉成型制作加強用 的復合材料的芯線l。其二，是將傳輸用的鋁線拉擠成"Z"形或一段圓環(huán)(又 稱拱形)型線，進行退火處理后絞合到復合材料芯上。使用這種導線不僅能大大提高線路的輸送功率，減少線路走廊、節(jié)省運 行成本、可有效利用現(xiàn)有的輸電桿塔進行線路的擴容。使用這種導線對新線路的建設可加大塔桿的間距，減少塔桿的數(shù)量；對現(xiàn)有線路的擴容，可使用 現(xiàn)成的桿塔。因此，極大的節(jié)省了塔桿的建造和現(xiàn)場施工費用，可大大降低 線路的建設費用。
權利要求1、一種復合材料型線架空導線，其特征是在芯線(1)的外面包裹若干層傳輸線層(2)，每個傳輸線層(2)均由眾多的傳輸導線(3)緊密絞合成圓筒狀，每根的傳輸導線(3)橫斷面呈一段圓環(huán)或其橫斷面的兩側邊呈“S”或“Z”形。
2、 根據(jù)權利要求1所述的復合材料型線架空導線，其特征是每個傳輸線層(2)中的每根傳輸導線(3)絞合方向一致，且各個傳輸線層(2)中的 傳輸導線(3)均與芯線(1)呈5 20度的夾角。
3、 根據(jù)權利要求1所述的復合材料型線架空導線，其特征是傳輸線層(2) 共有2 4層包裹在芯線(1)的外面。
4、 根據(jù)權利要求1所述的復合材料型線架空導線，其特征是相鄰的兩 個傳輸線層(2)其傳輸導線(3)絞合方向相反。
5、 根據(jù)權利要求1所述的復合材料型線架空導線，其特征是芯線(1) 直徑為5.00mm 15.00mm。
6、 根據(jù)權利要求1所述的復合材料型線架空導線，其特征是傳輸導線(3) 的橫截面積為10mm2-30mm2。
7、 根據(jù)權利要求1所述的復合材料型線架空導線，其特征是芯線(1) 由碳素和玻璃纖維材料制成。
專利摘要本實用新型涉及輸電設施，具體地說是一種用于高壓輸電線路上的電力傳輸導線，按照本實用新型提供的技術方案，在芯線的外面包裹若干層傳輸線層，每個傳輸線層均由眾多的傳輸導線緊密絞合成圓筒狀，每根的傳輸導線橫斷面呈一段圓環(huán)或其橫斷面的兩側邊“S”或“Z”形。本實用新型的高性能復合材料型線架空導線具有重量輕、強度高、耐高溫、耐腐蝕、線損低、弧垂小、與環(huán)境親和等優(yōu)點，有效地滿足輸變電領域節(jié)能、安全、環(huán)保和經(jīng)濟性的更高要求，是目前電力輸變電系統(tǒng)能取代傳統(tǒng)鋼芯鋁導線、鋁包鋼導線及鋁合金導線的理想高性能產(chǎn)品。
文檔編號H01B9/00GK201036070SQ20072003730
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權日2007年4月30日
發(fā)明者葉勝平, 懷 楊, 項建新 申請人:無錫華能電纜有限公司