體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0079] 應當說明的是,本申請中所述的"連接"和用于表達"連接"的詞語,如"相連接"、 "相連"等,既包括某一部件與另一部件直接連接,也包括某一部件通過其他部件與另一部 件相連接。
[0080] 本發(fā)明的一個方面是沒有在電塔之間對導線進行張力處理,而極大降低導線的熱 拐點。
[0081] 更具體地,本發(fā)明實施依靠用侶,侶合金作為導電介質的電導線中的承力忍預應 力處理及預應力保留,而非依靠電塔對導線預應力調節(jié)。此外,導線承力忍包覆至少一層上 述提及的導電材料。
[0082] 導線中的承力忍線/棒可為單股或多股的非金屬纖維增強金屬基復合材料,碳纖 維增強熱塑性或熱固性復合材料,或用其他纖維增強的復合材料比如石英纖維,耐堿玻璃 纖維,無堿玻璃纖維,S-玻璃纖維,H-玻璃纖維,碳化娃纖維,氮化娃纖維,氧化侶纖維,玄武 巖纖維,特殊配方的二氧化娃纖維及運些纖維的混合等。導線中的承力忍線/棒可為上述提 及的不同品種的混合物。
[0083] 本發(fā)明進一步具體化包括用退火軟侶(如1350-0),侶(如1350-H19),侶合金(如 Al-化合金,6201-181,-182,-183等),包覆的承力忍線/棒,其單層導電介質通過一臺包覆 機或多層構造的導線通過一系列包覆機來完成。包覆工藝不一定非得用包覆機來完成,包 括對承力忍進一步拉伸可W用其它設備來達到類似的形態(tài)(即所要求的幾何形狀或應力狀 態(tài))。包覆機或類似工藝及設備允許包覆導電材料澤火。包覆機可與承力忍配套的絞線機或 用來制作碳纖維增強復合材料忍(比如來自CTC Global的ACCC承力忍及來自Nexans的Lo Sag承力忍)的拉擠機結合起來。額外的導電層可選擇考慮用絞線機把導線絲絞合在經預張 應力處理過的有包覆層的承力忍周圍,外層最好考慮用Z,C,或S形導線絲進行絞合。
[0084] 包覆的導電材料在包覆過程中可達到50(TC或W上溫度,導電材料(如侶,侶合金, 等)的澤火有效限制了導線承力忍(比如有機高分子基復合材料)在高溫的暴露時間來保留 承力忍的完整性及特性。承力忍四周的導電材料在環(huán)境溫度或低于環(huán)境溫度下的粘合及壓 緊對保留承力忍中殘余張應力是重要的,否則,較高熱膨脹系數的導電材料將對較低熱膨 脹系數的承力忍行使壓應力,從而減少承力忍材預張應力處理的效果。
[0085] 承力忍被充分拉伸,沿著其周圍包覆侶或侶合金的導電層并形成緊密結合的導電 混合體棒纏繞到導線卷盤上。該導電混合體棒可作為導線直接應用于直流應用或表面效應 可忽略的交流應用(即導電層厚度小于交流線路頻率所要求的表面效應深度),承力忍處于 足夠的殘余張應力,侶導電層幾乎不承受張應力或處于壓應力狀態(tài)。本發(fā)明也可W加上外 層絕緣層用來制作電纜。
[0086] 對于表面效應顯著的交流應用,多層導電材料可同屯、包覆于承力忍周圍,每層具 有一定厚度來實現最少導電材料用量下的交流電阻的最小化及表面效應最大化。對于多層 導電材料的大外徑型導線,可考慮絞合的外層導線,因其有助于在合理尺寸的卷盤進行導 線纏繞并方便導線架線。如果需要更多的侶導電材料,最外層可W為TW,C,Z,S,或圓形線, 因其不會導致永久的燈籠變形問題(導體材料的內層不發(fā)生變形,也不存在阻止導體外層 在張力釋放或減少時的相對收縮及移動)。相應地,光滑的外層表面及致密的構造可有效減 少風載和積冰,使其在冰凍或大風天氣條件下具有低的弧垂。
[0087] 本專利還可在W上提及的導線進行額外預應力調節(jié),運可通過下面描述的一對張 力機的方法或在張力夾施工工序完成前按計算好的包覆承力忍的預切長度來完成,所有完 成過程沒有像傳統(tǒng)導線在電塔的塔臂上施行大預張應力處理。例如,上述提及的導線于架 線操作過程中在第一個槽輪前使用幾套張力輪來進行預應力處理,其對電塔沒有實施額外 的負荷。運可通過兩套張力機來簡易地完成,第一套張力機對導線卷盤保持正常向后的放 線張力,而第二套張力機恢復正常的架線張力W避免電塔尤其是改造工程中老舊的電塔過 度的負荷。導線在第1及第2張力機間經受設定的預張應力,其通常是導線每天平均張力負 荷的2倍左右,W確保預張應力驅使導線的熱拐點低于導線通常的載流運行溫度,W便侶線 不受張應力達到最佳自阻尼,導線弧垂很大程度上不隨溫度而改變。應該注意到張力機中 的大外徑的張力輪及大外徑的槽輪將有助于控制外層侶線松弛。導線工廠可W采用運兒描 述的方法于絞合工藝過程中的大徑導線預拉伸,運或許在中國專利中嘗試了(未公開),運 是可能的或許可做到的,但不建議用于多層絞合的導線,因卷盤上纏繞的此類導線會對其 侶線造成顯著的變形及損傷,尤其是導線的內層侶線,導致嚴重的燈籠現象及導線工地施 工問題(同時必須使用承力忍終端固定裝置W阻止承力忍縮進導線內部)。運兒描述的該工 藝可同樣適用于傳統(tǒng)的ACSS,ACSR,ACCC,ACCR,Lo-Sag,C7,Invar導線等類型,此類導線的 導電部分與忍線/棒間用不同的材料制成,它們可W用來有效影響其熱拐點而對電塔沒有 實施高的預應力。
[0088] 上述提及的導線也可在現場進行正常架線,尤其是對單根承力忍的導線如來自 CTC Global的ACCC或來自化xans的Low-Sag。在兩個張力塔之間,導線的一端已連接好一個 張力塔,另一端可用姨形夾于承力忍(比如夾頭與夾頭外殼組件用于CTC Global制造的 ACCC忍),解除導線拉伸夾頭,使拉伸僅僅作用于承力忍來拉伸承力忍長度。當承力忍拔出 時,作為導電層的材料如侶或侶合金層向后滑動,承力忍被剪去預先計算好的長度,其相當 于承力忍遭受預先設定的達到需要的熱拐點所需拉伸應力的伸長,而后在第二個張力塔完 成封端。本發(fā)明導線中的包覆忍或常規(guī)導線(即不同于本發(fā)明的)中的承力忍剪除的長度的 變化取決于要求的熱拐點抑制程度。本方法尤其對兩個張力塔間幾乎沒有懸掛塔的線路非 常有效。為了有助于承力忍的滑動,可在導線承力忍(被拉伸及剪除)與緊靠承力忍并可滑 動的導電層之間稍微多一點潤滑劑或者在兩者之間有意留有小的間隙。
[0089] 雖然本發(fā)明中描述的導線主要用于高溫應用,運些導線亦可用于新線路的輸配電 項目,其降低的熱拐點減少了弧垂,提高了線路輸電容量。預拉伸處理消除了導電材料(侶 或侶合金)中的張應力,導致導線優(yōu)越的自阻尼效應W及更高的架設張力,運同時減少導線 舞動傾向及電塔的高度和數量,降低工程建設成本。更短的電塔對電網公司及其服務社區(qū) 從環(huán)境上更有吸引力。承力忍的包覆層亦起著類似于與復合材料忍配套使用的A化金具要 求的額外侶套管,使本發(fā)明導線與所有傳統(tǒng)的壓合金具匹配而無需任何額外的配件,工具 或專業(yè)培訓要求。
[0090] 本發(fā)明可用于光纜地線,光纖可放在由纖維增強復合材料制成的中空承力忍或鋼 管中,導電材料包覆于預張力處理的中空承力忍周圍。本發(fā)明的另一個實施例為配電線,預 張力處理的中空復合材料忍用侶或侶合金包覆,該導線承力忍的空忍作為光纖的導線管。 本發(fā)明的另一種實施例為由中空承力忍制成的大直徑導線,中空承力忍用侶或侶合金包覆 并經預張力處理用于超高壓或特高壓應用,電暈效應被最小化,承力忍被裝填光纖或僅僅 中空。
[0091] 本發(fā)明進一步使復合材料導線能夠安全施工及經久耐用,承力忍的外層包覆大大 提高了承力忍的有效直徑,減少了承力忍極度尖角的可能,避免了對包覆層內的承力忍過 多的軸向壓應力的發(fā)生。承力忍保留的大預張應力,特別是用纖維增強的單向復合材料承 力忍,獨特地有效抵消了由導線彎曲或尖角產生的承力忍軸向壓應力,最小化或甚至消除 了在運樣的復合材料忍導線中的纖維屈曲損傷。包覆的承力忍導線可直接用傳統(tǒng)的夾頭固 定,及常規(guī)的低成本工具施工。承力忍包覆密封表面極大提高了導線的耐腐性能,因為污染 物質不能輕易進入導線,導線內的復合材料忍被有效屏蔽,阻止了氧或水氣的進入及紫外 線或臭氧的破壞影響(與現有的復合忍侶絞導線構造不同)。不同于應用在一些商業(yè)導線 (侶包鋼或侶包銅鋼)中鋼忍上的包裹層,其會很大程度增大包覆承力忍的整體熱膨脹系數 并惡化弧垂性能。本專利包裹層具有足夠的厚度,對包覆的承力忍提供壽命保護,包括電蝕 保護。商業(yè)導線所采用的薄的包裹方法,當薄的侶包裹層由于導線中的振動及摩擦(薄的侶 包裏層與侶線間)被破壞,會在電解質浸透(如水或導電污染物)協(xié)助下侶與鋼的電禪合加 速了導線內部的腐蝕,縮短了導線的壽命。本發(fā)明的包覆的或包裹的導電材料不承受張應 力或處于壓應力狀態(tài),其不影響包覆承力忍的整體有效熱膨脹系數,保持了承力忍由于其 較低的熱膨脹系數而擁有的導線本身的優(yōu)越弧垂特性。
[0092] 根據W上提到的描述,可清楚地進一步了解本發(fā)明應用范圍。應知道,本發(fā)明可從 任一單個方面或者一個或多個不同方面的結合來實施。應進一步知道,圖解及實施例僅僅 為例證,其并非限制本發(fā)明的范圍。
[0093] W下本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳細描述及伴隨的圖片及相關說明使前面所述及本發(fā) 明的其他對象進一步顯而易見。然而,可W預見的是一般熟悉電力傳輸電纜或導線的人能 夠根據本發(fā)明的結構及構造的說明及描述通過修改某些細節(jié)加 W應用。因此,運些圖片及 說明不應作為對該發(fā)明范圍的限制,而是作為廣義教學加W理解。
[0094]本發(fā)明是一種熱拐點大幅抑制或降低的電線電纜。本發(fā)明的實施例對侶,侶合金 導線中的承力忍獨特應用預張應力處理并使其保留了預應力,而沒有依賴導線在電力輸配 線路之間電塔上的預應力處理。本發(fā)明獨特結合了包覆導電材料或介質的承力忍預拉伸方 面,包覆足夠抗壓強度及厚度的導電介質大幅保留了承力忍中的預張應力,在導線現場安 裝后使導電介質幾乎不受張應力或處于壓應力,產生的包覆承力忍保留了整體低熱膨脹特 性。
[00%]本發(fā)明優(yōu)選的實施例依靠兩種或W上不同材料組成導線,比如承力忍與導電介 質。本發(fā)明制作的導線具有內在低的熱拐點。不像Gap導線要求復雜的安裝工具及工藝,其 導線,夾具,安裝及維修是非常昂貴的。本發(fā)明的導線由于熱拐點的漂移使其易于安裝及修 復,并保持低弧垂,高輸電容量及高能效。
[0096] 本實施例適用于現有的多種導線類型,比如鋼絲侶絞線(ACSR);復合材料忍導線 如ACCR(3M公司),ACCC(CTC Global公司),C7(South Wire公司),Lo Sag(化xans公司),多 股忍線(Tokyo Rope公司);鋼絲軟侶絞線(ACSS)及銅鋼(invar)導線,如圖2所示。其優(yōu)選實 施例包含導線中包覆導電介質(注意非導電介質或許兼容但并非首選)的預應力處理的承 力忍,該導線易于修復,安裝簡潔,與現有的低成本金具兼容,非常適合于應付冰凍風載及 解決微風振動與舞動效應,與此同時提供最大的輸電容量及能效。與承力忍直接接觸的導 電層希望具有足夠的耐壓強度及厚度來保持承力忍中的殘余張應力,該層可用不同于導電 層中的其他導電材料,導電層余下的部分用侶或侶合金;或者,與承力忍的接觸層用侶