專利名稱：碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)線，尤其是一種碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，需要大量的能源，電力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的重要能源之一。由于電力需求大幅度攀升，使的原本已經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)行的輸電線路更是不堪重負(fù)，為了解決這一迫在眉睫的矛盾，我國(guó)對(duì)輸電網(wǎng)建設(shè)不斷加強(qiáng):西電東送，南北互供，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)以及對(duì)已運(yùn)行幾十年的老舊線路在新形勢(shì)下進(jìn)行改造，初步建設(shè)完成一個(gè)能滿足工農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的安全、可靠、節(jié)約型的電網(wǎng)。我國(guó)每年以100萬(wàn)噸的導(dǎo)線用于數(shù)千公里的輸電線路的建設(shè)和改造中。根據(jù)中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓公司“西電東送”的戰(zhàn)略部署，遠(yuǎn)距離、大容量輸電線路的建設(shè)勢(shì)在必行，因此探索采用新型導(dǎo)線線種，以求高效、低耗的傳輸電能是科技工作者、制造廠、電力部門(mén)共同追求的目標(biāo)。而目前國(guó)內(nèi)用的電纜導(dǎo)線多是鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金導(dǎo)線，這些導(dǎo)線的重量較大，電阻較大，從而且導(dǎo)致輸電費(fèi)用高，而運(yùn)行溫度較低，不能適應(yīng)在高溫條件下的運(yùn)行，因此電力傳輸成為電力工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，各國(guó)正在研究新型架空電纜導(dǎo)線以取代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種抗拉強(qiáng)度高、質(zhì)量輕，耐久性好，不易老化、可在惡劣環(huán)境中使用的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，以取代現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，包括由第一鋁線絞合而成的外絞軟鋁層、由第二鋁線絞合而成的內(nèi)絞軟鋁層和碳纖維復(fù)合芯線，所述內(nèi)絞軟鋁層位于碳纖維復(fù)合芯線和外絞軟鋁層之間，所述的第一鋁線和第二鋁線的截面為Z字形且外絞軟鋁層和內(nèi)絞軟鋁層的絞合方向相反；在截面中，芯鋁面積比為10%至15% ;所述的芯鋁面積比為碳纖維復(fù)合芯線的面積與外絞軟鋁層和內(nèi)絞軟鋁層的面積之和的比值。其中所述的軟鋁為本領(lǐng)域常規(guī)術(shù)語(yǔ)，俗稱“全退火鋁”，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。作為優(yōu)選:所述的芯鋁面積比為11%、11.5%、13%或14% ;當(dāng)采用這種芯鋁面積比時(shí)，碳纖維復(fù)合芯線的強(qiáng)度在2150MPa時(shí)，拉力重量比分別達(dá)到12、11.5、11和10，可以滿足輸電線路的各種氣象控制條件，并且安全系數(shù)也大幅提高。當(dāng)需要更大的導(dǎo)線拉重比時(shí)，還可以提高導(dǎo)線的芯鋁面積比。所述的內(nèi)絞軟鋁層和碳纖維復(fù)合芯線之間設(shè)有聚四氟乙稀層；聚四氟乙稀層可以使芯線與外面的鋁層絕緣，使兩者之間不存在接觸電位差，使鋁層免受電腐蝕。所述的外絞軟鋁層由16根第一鋁線絞合而成，所述的內(nèi)絞軟鋁層由10根第二鋁線絞合而成；本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，其有益效果是:1、所述的第一鋁線和第二鋁線的截面為Z字形，線間的接觸面積大，自阻尼性能強(qiáng)，有更強(qiáng)耐振性能，導(dǎo)電性能更好；2、采用軟鋁作為導(dǎo)電材料，不僅具有質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，而且能在惡劣環(huán)境中使用，實(shí)用性更強(qiáng)；3、采用碳纖維復(fù)合材料作為芯線，碳纖維復(fù)合芯線具有高強(qiáng)度、比重小、線膨脹系數(shù)小的特點(diǎn)以外，還具有優(yōu)秀的高、低溫特性、優(yōu)秀的卷繞扭轉(zhuǎn)特性，優(yōu)秀的耐候性、耐腐蝕性和耐震動(dòng)疲勞性，因此，使得導(dǎo)線整體抗拉強(qiáng)度更高，耐久性好，不易老化，且在使用過(guò)程中不需要鋁承擔(dān)受力作用，因此使用壽命更長(zhǎng)；4、可以有效替代現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線。

圖1是實(shí)施例1碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線的截面示意圖；圖2是實(shí)施例2碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線的截面示意圖；圖中:第一鋁線1、第二鋁線2、外絞軟鋁層3、內(nèi)絞軟鋁層4、碳纖維復(fù)合芯線5、聚四氟乙稀層6。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1:如圖1所示，本實(shí)施例所描述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，包括由第一鋁線I絞合而成的外絞軟鋁層3、由第二鋁線2絞合而成的內(nèi)絞軟鋁層4和碳纖維復(fù)合芯線5，所述內(nèi)絞軟鋁層4位于碳纖維復(fù)合芯線和外絞軟鋁層3之間，所述的第一鋁線I和第二鋁線2的截面為Z字形且外絞軟鋁層3和內(nèi)絞軟鋁層4的絞合方向相反，在截面中，芯鋁面積比為11%，所述的外絞軟鋁層3由16根第一鋁線I絞合而成，所述的內(nèi)絞軟鋁層4由10根第二鋁線2絞合而成。本實(shí)施例所描述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，其有益效果是:1、所述的第一鋁線I和第二鋁線2的截面為Z字形，線間的接觸面積大，自阻尼性能強(qiáng)，有更強(qiáng)耐振性能，導(dǎo)電性能更好；2、采用軟鋁作為導(dǎo)電材料，不僅具有質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)，而且能在惡劣環(huán)境中使用，實(shí)用性更強(qiáng)；3、采用碳纖維復(fù)合材料作為芯線，碳纖維復(fù)合芯線具有高強(qiáng)度、比重小、線膨脹系數(shù)小的特點(diǎn)以外，還具有優(yōu)秀的高、低溫特性、優(yōu)秀的卷繞扭轉(zhuǎn)特性，優(yōu)秀的耐候性、耐腐蝕性和耐震動(dòng)疲勞性，因此，使得導(dǎo)線整體抗拉強(qiáng)度更高，耐久性好，不易老化，且在使用過(guò)程中不需要鋁承擔(dān)受力作用，因此使用壽命更長(zhǎng)；4、可以有效替代現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線。實(shí)施例2:如圖2所示，本實(shí)施例所描述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，與實(shí)施例1不同的是所述的內(nèi)絞軟鋁層4和碳纖維復(fù)合芯線5之間設(shè)有聚四氟乙稀層6 ;聚四氟乙稀層6可以使芯線與外面的鋁層絕緣，使兩者之間不存在接觸電位差，使鋁層免受電腐蝕。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，包括由第一鋁線絞合而成的外絞軟鋁層、由第二鋁線絞合而成的內(nèi)絞軟鋁層和碳纖維復(fù)合芯線，所述內(nèi)絞軟鋁層位于碳纖維復(fù)合芯線和外絞軟鋁層之間，其特征是所述的第一鋁線和第二鋁線的截面為Z字形且外絞軟鋁層和內(nèi)絞軟鋁層的絞合方向相反；在截面中，芯鋁面積比為10%至15%;所述的芯鋁面積比為碳纖維復(fù)合芯線的面積與外絞軟鋁層和內(nèi)絞軟鋁層的面積之和的比值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，其特征是所述的芯鋁面積比為 11%、11.5%、13% 或 14%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，其特征是所述的內(nèi)絞軟鋁層和碳纖維復(fù)合芯線之間設(shè)有聚四氟乙稀層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，其特征是所述的外絞軟鋁層由16根第一鋁線絞合而成，所述的內(nèi)絞軟鋁層由10根第二鋁線絞合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，其特征是所述的外絞軟鋁層由16根第一鋁線絞合而成，所述的內(nèi)絞軟鋁層由10根第二鋁線絞合而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線，包括由第一鋁線絞合而成的外絞軟鋁層、由第二鋁線絞合而成的內(nèi)絞軟鋁層和碳纖維復(fù)合芯線，所述內(nèi)絞軟鋁層位于碳纖維復(fù)合芯線和外絞軟鋁層之間，所述的第一鋁線和第二鋁線的截面為Z字形且外絞軟鋁層和內(nèi)絞軟鋁層的絞合方向相反;在截面中，芯鋁面積比為10%至15%；所述的芯鋁面積比為碳纖維復(fù)合芯線的面積與外絞軟鋁層和內(nèi)絞軟鋁層的面積之和的比值。本實(shí)用新型公開(kāi)的碳纖維復(fù)合材料芯軟型鋁導(dǎo)線是一種抗拉強(qiáng)度高、質(zhì)量輕，耐久性好，不易老化、可在惡劣環(huán)境中使用的導(dǎo)線，可有效取代現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線，可更好地適應(yīng)電力行業(yè)的發(fā)展。
文檔編號(hào)H01B9/00GK202930064SQ20122055301
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者彭獻(xiàn)忠, 朱春宇, 徐杰弟, 陳祝枇, 徐凡 申請(qǐng)人:上海勝華碳纖維線纜有限公司