降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，包括：一根或多根承力芯線(xiàn)/棒，由一股或多股纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料芯線(xiàn)/棒組成，且承力芯線(xiàn)/棒承受至少0.05％的張力應(yīng)變，而且承力芯線(xiàn)/棒必要時(shí)有一適當(dāng)?shù)慕^緣層來(lái)避免承力芯與導(dǎo)電層可能出現(xiàn)的電耦合化學(xué)反應(yīng)；以及導(dǎo)電部分至少有一層包裹型的導(dǎo)電材料，比如鋁，鋁合金，且可能有更多的同心包裹導(dǎo)電層，甚至敷繞在外層的導(dǎo)電絲；以及導(dǎo)電包裹層有足夠厚度(>0.5mm)，而且是幾乎不承受張力，導(dǎo)電包裹層主意是為了導(dǎo)電，同時(shí)也保護(hù)承力芯線(xiàn)/棒；以及該電線(xiàn)電纜是繞在圓盤(pán)上的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及用于電力輸配的帶有預(yù)應(yīng)力的電線(xiàn)電纜，特別地，本實(shí)用新型設(shè) 及帶有承力忍線(xiàn)/棒如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的電線(xiàn)電纜。更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型依托承力忍 線(xiàn)/棒的預(yù)應(yīng)力處理使得侶、侶合金導(dǎo)電材料在導(dǎo)線(xiàn)中幾乎不承受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力狀 態(tài)，而承力忍在導(dǎo)線(xiàn)架線(xiàn)前處于張應(yīng)力狀態(tài)，從而降低了導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的電力傳輸導(dǎo)線(xiàn)如鋼忍侶絞線(xiàn)(ACSR)被廣泛應(yīng)用于電力輸配網(wǎng)絡(luò)。用熱膨脹 系數(shù)比鋼低的復(fù)合材料增強(qiáng)的新型導(dǎo)線(xiàn)基于其優(yōu)良的高溫低弧垂特性已被應(yīng)用于電網(wǎng)中 來(lái)提高輸電容量及效率并減少成本及滿(mǎn)足電網(wǎng)的要求(如可靠性及安全性）。運(yùn)些新型導(dǎo)線(xiàn) 使用侶（完全退火的）或高溫侶合金，并用金屬基或高分子材料基復(fù)合材料承力忍增強(qiáng)。鋼 忍軟侶絞線(xiàn)(ACSS)是另一種高溫導(dǎo)線(xiàn)，其使用能夠在高溫下運(yùn)行的退火處理后的軟侶。
[0003] 熱拐點(diǎn)與導(dǎo)線(xiàn)中不同材料(如承力忍材料，導(dǎo)電材料）的組成相關(guān)，其定義為該溫 度W上導(dǎo)線(xiàn)中的導(dǎo)電材料不承受張力或處于壓力狀態(tài)。運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)中的導(dǎo)電體如侶，侶合金 在導(dǎo)線(xiàn)架線(xiàn)后通常處于張應(yīng)力狀態(tài)，從而導(dǎo)致其熱拐點(diǎn)高于絕大多數(shù)導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)行溫度狀態(tài)。 導(dǎo)線(xiàn)達(dá)到其熱拐點(diǎn)W前，其熱膨脹實(shí)質(zhì)上由導(dǎo)電材料如具有高熱膨脹系數(shù)的侶來(lái)決定，從 而導(dǎo)致大的弧垂，限制了導(dǎo)線(xiàn)的輸電容量，如圖1所示。運(yùn)對(duì)使用在電網(wǎng)增容改造或大跨度 項(xiàng)目中的導(dǎo)線(xiàn)尤為重要，因?yàn)闊峄〈雇ǔＶ萍s該類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)的輸電容量。
[0004] 導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)除了與其構(gòu)成材料的特性有關(guān)外，亦受到導(dǎo)線(xiàn)的張力及張力歷史的 影響。
[0005] 間隙型導(dǎo)線(xiàn)(GAP)是一種通過(guò)抑制其熱拐點(diǎn)的耐高溫低弧垂的特種導(dǎo)線(xiàn)。運(yùn)通過(guò) 該導(dǎo)線(xiàn)在其特殊的安裝過(guò)程中抑制其熱拐點(diǎn)來(lái)達(dá)到。間隙型導(dǎo)線(xiàn)由鋼絲及高溫侶合金通過(guò) 精確控制鋼忍（即承力忍)與內(nèi)層侶的間隙制成，該間隙保持并充填高溫潤(rùn)滑油來(lái)協(xié)助鋼忍 與侶層在導(dǎo)線(xiàn)安裝過(guò)程中必需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。間隙型導(dǎo)線(xiàn)必須通過(guò)拉緊在張力塔間的導(dǎo)線(xiàn)承 力忍鋼絲（剝離侶層后暴露出鋼絲)來(lái)安裝。該預(yù)應(yīng)力工序可能需要48小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，并 且需要特殊的裝置及架線(xiàn)工額外的勞動(dòng)時(shí)間，因?yàn)榧芫€(xiàn)工在拉伸工序后需要重訪(fǎng)電塔完成 最終的張力塔施工程序。該導(dǎo)線(xiàn)正確安裝后的確表現(xiàn)出低弧垂性能，因其熱拐點(diǎn)位于或接 近安裝溫度，此時(shí)的導(dǎo)線(xiàn)熱弧垂僅僅由鋼絲的熱膨脹控制（鋼絲的熱膨脹系數(shù)大約是侶的 一半）。然而，間隙型導(dǎo)線(xiàn)通常非常昂貴且安裝困難，它要求專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)及工具，現(xiàn)場(chǎng)施工需 更多的時(shí)間。此外，該導(dǎo)線(xiàn)的承力忍幾乎承受所有的載荷，其若斷裂會(huì)縮回導(dǎo)線(xiàn)侶層內(nèi)部， 使得間隙型導(dǎo)線(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的修復(fù)不可能，必須替換及安裝張力塔間的整段間隙型導(dǎo)線(xiàn)，造成 電力傳輸恢復(fù)的昂貴延遲，有報(bào)告指出間隙型導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部的潤(rùn)滑油隨著時(shí)間的推移有滲漏出 的現(xiàn)象，并弄臟電線(xiàn)下面的物體，及造成導(dǎo)線(xiàn)表面疏水油性，形成水珠而帶來(lái)電暈噪聲。間 隙型導(dǎo)線(xiàn)中的潤(rùn)滑油亦用來(lái)防止鋼忍的腐蝕，潤(rùn)滑油的消失將導(dǎo)致間隙型導(dǎo)線(xiàn)的耐腐性能 下降。
[0006] 獲得低的導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)的另一種途徑在中國(guó)專(zhuān)利CN102103896A1被闡述.該專(zhuān)利提 及退火侶絞線(xiàn)于承載鋼忍周?chē)休d鋼忍通過(guò)預(yù)應(yīng)力處理。其聲稱(chēng)制成的導(dǎo)線(xiàn)可承受150 °C高溫下長(zhǎng)期運(yùn)行能力。該專(zhuān)利制作的導(dǎo)線(xiàn)于2013年用于一個(gè)主要的中國(guó)電力傳輸項(xiàng)目作 為商品化試運(yùn)行。由于廣泛的局部燈籠現(xiàn)象及參差不齊的弧垂，該導(dǎo)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝失敗，并不 得不被傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)加 W替換，該導(dǎo)線(xiàn)的進(jìn)一步應(yīng)用被中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)禁止。該專(zhuān)利沒(méi)有討論熱 拐點(diǎn)，或者公開(kāi)預(yù)應(yīng)力水平的范圍，或侶絞線(xiàn)中的應(yīng)力水平，或確切的預(yù)應(yīng)力承力忍線(xiàn)處理 的工藝及設(shè)置。因?yàn)橥嘶饌H線(xiàn)較軟，易于變形，承力鋼忍預(yù)應(yīng)力釋放時(shí)可能使軟侶絞線(xiàn)向外 鼓起。當(dāng)該導(dǎo)線(xiàn)被卷繞在收線(xiàn)盤(pán)上時(shí)，上下層導(dǎo)線(xiàn)形成的壓力可能造松弛軟侶線(xiàn)不可逆的 變形。軟侶線(xiàn)的運(yùn)些永久變形不僅引起導(dǎo)線(xiàn)的局部燈籠現(xiàn)象而且易造成局部侶線(xiàn)斷裂，在 導(dǎo)線(xiàn)載流運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生熱點(diǎn)甚至斷線(xiàn)。由肝S通過(guò)類(lèi)似的途徑獲得的耐熱侶合金導(dǎo)線(xiàn)于 2002年進(jìn)行了嘗試，也沒(méi)有獲得商業(yè)化成功，因?yàn)閲?yán)重松弛的侶合金線(xiàn)存在同樣的問(wèn)題。針 對(duì)高溫操作，JPS還對(duì)導(dǎo)線(xiàn)承力鋼絲忍用薄的侶包層進(jìn)行保護(hù)，然而，導(dǎo)線(xiàn)忍上的侶包層在 導(dǎo)線(xiàn)忍預(yù)拉伸絞合過(guò)程中會(huì)經(jīng)受高達(dá)190MPA的張力，易造成振動(dòng)疲勞損傷。該薄的侶包層 不能有效支撐處于張力的導(dǎo)線(xiàn)忍并使其緊縮最小化，導(dǎo)線(xiàn)的末端在導(dǎo)線(xiàn)忍中的張力釋放前 必須進(jìn)行固定，承力鋼絲忍應(yīng)力釋放后，所有的侶線(xiàn)會(huì)變得非常松弛。該松弛的侶線(xiàn)及導(dǎo)線(xiàn) 末端固定裝置使得該類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)在制造及現(xiàn)場(chǎng)架線(xiàn)施工時(shí)難于處理。
[0007] 高溫導(dǎo)線(xiàn)如銅鋼忍侶絞線(xiàn)（INVAR)及侶基陶瓷纖維復(fù)合忍侶絞線(xiàn)(ACCR)，使用能 夠經(jīng)受高溫操作的侶-錯(cuò)高溫合金材料。運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)通常有高的熱拐點(diǎn)，常常達(dá)到甚至超過(guò) 100°C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于此類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)日常載流運(yùn)行溫度(見(jiàn)表1)。此類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)拉伸處理很少被嘗 試。
[0008] 鋼忍軟侶絞線(xiàn)(ACSS)的預(yù)張力處理偶爾被采用。ACSS導(dǎo)線(xiàn)處于電塔之間，在完成 張力塔張力金具夾合工序之前對(duì)導(dǎo)線(xiàn)施加顯著的張應(yīng)力（載荷相當(dāng)于40%的導(dǎo)線(xiàn)拉伸強(qiáng) 度)數(shù)小時(shí)來(lái)完成。ACSS的預(yù)拉伸處理的確降低了熱拐點(diǎn)及改善了熱弧垂，然而，ACCS拉伸 中高的應(yīng)力要求增加了電塔安全運(yùn)行的危險(xiǎn)性，尤其是線(xiàn)路改造項(xiàng)目中的老舊傳輸電塔。
[0009] 纖維增強(qiáng)有機(jī)高分子基復(fù)合材料承力忍及退火侶絞線(xiàn)制作的導(dǎo)線(xiàn)在過(guò)去十年中 獲得廣泛認(rèn)可及應(yīng)用，運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)有來(lái)自CTC化0BAL公司的碳纖維復(fù)合忍侶絞線(xiàn)（ACCC)， SOUTH Wire公司的C7，Nexans公司的Low Sag,及其他類(lèi)似類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)。運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)通常用碳 纖維復(fù)合材料作為承力忍，承力忍與侶之間含有絕緣層W防止電禪合化學(xué)反應(yīng)。碳纖維復(fù) 合忍具有最低的熱膨脹系數(shù)，運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)在熱拐點(diǎn)W上其熱弧垂很小，載流運(yùn)行溫度可高達(dá) 20(TC，與傳統(tǒng)的ACSR導(dǎo)線(xiàn)相比可傳輸更高的載流量(如N-1緊急情況時(shí)）。運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)重量輕， 強(qiáng)度高，其復(fù)合材料承力忍比鋼絲承力忍更耐腐蝕。
[0010] 然而，運(yùn)些復(fù)合材料忍導(dǎo)線(xiàn)通常其熱拐點(diǎn)在7(TC或W上。在該溫度W下，導(dǎo)線(xiàn)的 熱伸長(zhǎng)率因仍然由侶絞線(xiàn)決定，顯示出大的熱弧垂。目前該類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)基本上都用于舊線(xiàn)路的 增容改造。通常對(duì)運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)不進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，因?yàn)槔吓f電塔或許不能承受抑制導(dǎo)線(xiàn)熱拐 點(diǎn)所要求的高應(yīng)力。如施工處理不當(dāng)導(dǎo)致尖角情況，復(fù)合材料承力忍可能會(huì)因?yàn)檫^(guò)度的軸 向壓應(yīng)力而導(dǎo)致增強(qiáng)纖維屈曲破壞，復(fù)合材料忍易損。較細(xì)小承力忍的復(fù)合材料導(dǎo)線(xiàn)具有 更好的彎曲靈活性，但同時(shí)也容易出現(xiàn)尖角(侶絞線(xiàn)移位來(lái)適應(yīng)承力忍線(xiàn)/棒的彎曲），當(dāng)復(fù) 合材料忍中的張力不足時(shí)，更易受到損傷。若承力忍受到僅僅部分損傷，導(dǎo)線(xiàn)斷裂可能會(huì)被 推遲幾個(gè)月甚至幾年，給電網(wǎng)的安全及可靠性帶來(lái)嚴(yán)重威脅。如果復(fù)合材料忍導(dǎo)線(xiàn)能有效 防止施工失誤，其承力忍處于大的預(yù)張應(yīng)力，而其導(dǎo)電材料幾乎不承受張應(yīng)力，該導(dǎo)線(xiàn)會(huì)很 適合于安全操作與安裝，保證電網(wǎng)的安全及可靠運(yùn)行。
[0011] 雖然運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)中的退火侶提供最大的導(dǎo)電率，但在張應(yīng)力下易于變形(ACCC工程 手冊(cè)）。運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)依靠承力忍承載，通常要求特別的金具來(lái)夾緊固定。運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)使用的金具 成本有時(shí)高達(dá)整個(gè)工程造價(jià)的50%，運(yùn)對(duì)很多電網(wǎng)是不愿接受的，尤其對(duì)費(fèi)用敏感的工程， 比如低壓配電網(wǎng)應(yīng)用。復(fù)合材料承力忍導(dǎo)線(xiàn)必須使用昂貴及特別的配件，如來(lái)自CTC Global公司的夾頭及外殼技術(shù)或來(lái)自Ai^L公司的壓合接頭侶襯套方式。此外，運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)必須 特別嚴(yán)格遵循架線(xiàn)溫度及時(shí)間要求，尤其是分岔線(xiàn)路，造成安裝過(guò)程復(fù)雜昂貴。若同相導(dǎo)線(xiàn) 的架線(xiàn)施工張力及時(shí)間不同，每根導(dǎo)線(xiàn)可能具有不同的熱拐點(diǎn)及在安裝后同相導(dǎo)線(xiàn)會(huì)有不 同的弧垂，甚至導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)行溫度改變時(shí)發(fā)生短路。例如，2011年中國(guó)一個(gè)220千伏的電網(wǎng) 改造項(xiàng)目，施工工程師報(bào)告指出ACCC Drake相導(dǎo)線(xiàn)弧垂顯示出大的差異，盡管同樣的18KN 的架線(xiàn)張力。一個(gè)相導(dǎo)線(xiàn)在2011年3月30日施工完畢，其弧垂在4月2日被觀察顯著增加了 0.69米，4月3日增加到0.77米。同一線(xiàn)路同一地點(diǎn)的兩根其他相導(dǎo)線(xiàn)在同樣的18KN的架線(xiàn) 張力下3月31日施工完畢，一根導(dǎo)線(xiàn)觀察到的弧垂在4月2日提高了0.9米，4月3日增加到 1.175米，另一根導(dǎo)線(xiàn)觀察到的弧垂在4月2日提高了 0.78米，4月3日增加到0.86米。運(yùn)些導(dǎo) 線(xiàn)弧垂變化不僅太大，而且隨機(jī)不可預(yù)測(cè)，運(yùn)對(duì)施工工程師及電網(wǎng)是個(gè)重大問(wèn)題。若運(yùn)些導(dǎo) 線(xiàn)已經(jīng)具有低的熱拐點(diǎn)（尤其是不需要在老舊電網(wǎng)的改造項(xiàng)目時(shí)作預(yù)張力處理），則可W輕 松的安裝運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)并準(zhǔn)確獲得目標(biāo)弧垂，而且對(duì)架線(xiàn)過(guò)程中的難免的一些小誤差及安裝完 成后沒(méi)有敏感性(如架線(xiàn)時(shí)間，溫度及同相導(dǎo)線(xiàn)間張力的變化）。
[0012] 碳纖維復(fù)合材料忍侶導(dǎo)線(xiàn)的另一個(gè)挑戰(zhàn)是它們?cè)诒鶅霏h(huán)境下大的弧垂。為保持弧 垂避免電塔承受過(guò)度的架線(xiàn)張力，在導(dǎo)線(xiàn)第一次遭受冰載荷張應(yīng)力下降后，工程師有時(shí)調(diào) 整導(dǎo)線(xiàn)張力來(lái)進(jìn)一步改善弧垂。運(yùn)要求架線(xiàn)工額外的時(shí)間及努力。若運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)施工前己具 有低的熱拐點(diǎn)，且對(duì)電塔沒(méi)有高的預(yù)張應(yīng)力處理要求，運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)可被安裝更高的位置而電 塔無(wú)需承受更高的預(yù)張應(yīng)力，運(yùn)可較好用來(lái)處理來(lái)自冰凍載荷下的弧垂。
[0013] 在低壓運(yùn)行的配電線(xiàn)路中，基于成本制約導(dǎo)線(xiàn)承受較高的電流密度。因?yàn)楂@取線(xiàn) 路走廊用地來(lái)建造新的電力傳輸配電網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越困難，采用高溫導(dǎo)線(xiàn)相當(dāng)必要，因?yàn)?運(yùn)些高溫導(dǎo)線(xiàn)既能解決緊急需要時(shí)的大容量，同時(shí)提供低線(xiàn)損，高能效。因?yàn)榕潆娋W(wǎng)高溫 導(dǎo)線(xiàn)通常較小，該高溫導(dǎo)線(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)做到既省錢(qián)(在導(dǎo)線(xiàn)本身，配件及安裝方面)又易于安裝， 維護(hù)，修復(fù)。
[0014] 所W，電網(wǎng)需要能夠高溫運(yùn)行的熱拐點(diǎn)抑制的導(dǎo)線(xiàn)，而且該導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)抑制無(wú) 需在電塔間對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行預(yù)張力處理及對(duì)電塔的安全造成的影響。此外，復(fù)合材料忍導(dǎo)線(xiàn)應(yīng) 既省錢(qián)又易于使用(包括:安裝一致性，無(wú)燈籠現(xiàn)象，誤操作幾乎無(wú)影響，易于修復(fù)維護(hù)，更 好節(jié)能，超低弧垂及與現(xiàn)有低價(jià)金具配件的兼容性）。本實(shí)用新型通過(guò)提供一套完整的導(dǎo)線(xiàn) 系統(tǒng)方案來(lái)解決運(yùn)些問(wèn)題。本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)確保導(dǎo)線(xiàn)中的承力忍處于預(yù)張應(yīng)力而其 足夠多的導(dǎo)電體不承受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力狀態(tài)，而且在電塔架線(xiàn)前無(wú)導(dǎo)線(xiàn)損傷(包括燈 籠現(xiàn)象)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)系統(tǒng)的省錢(qián)(導(dǎo)線(xiàn)本身，安裝，修復(fù)及金具），高輸電容量及高 能效，高溫及冰凍條件下低弧垂，及溫度的變化幾乎無(wú)弧垂影響的種種特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)缺陷，而提供一種降低熱拐 點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)。
[0016] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供了一種降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，包 括：
[0017] -根或多根承力忍線(xiàn)/棒，由一股或多股纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料忍線(xiàn)/棒組成，且承 力忍線(xiàn)/棒承受至少0.05 %的張力應(yīng)變，而且承力忍線(xiàn)/棒必要時(shí)有一適當(dāng)?shù)慕^緣層來(lái)避免 承力忍與導(dǎo)電層可能出現(xiàn)的電禪合化學(xué)反應(yīng)；W及
[0018] 導(dǎo)電部分至少有一層包裹型的導(dǎo)電材料，比如侶，侶合金，且可能有更多的同屯、包 裹導(dǎo)電層，甚至敷繞在外層的導(dǎo)電絲；W及
[0019] 導(dǎo)電包裹層有足夠厚度(〉0.5mm)，而且是幾乎不承受張力，導(dǎo)電包裹層主意是為 了導(dǎo)電，同時(shí)也保護(hù)承力忍線(xiàn)/棒（比如氧化，高溫，腐蝕，W及施工及生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中可能 因?yàn)槌辛θ叹€(xiàn)/棒經(jīng)歷過(guò)大應(yīng)力尤其軸向壓應(yīng)力造成的承力忍損傷）；W及
[0020] 該電線(xiàn)電纜是繞在圓盤(pán)上的。
[0021] 其中，承力忍由基本上連續(xù)增強(qiáng)纖維(碳纖維或陶瓷纖維;纖維玻璃纖維及玄武巖 纖維，W及可能的其他類(lèi)的絕緣層)在一個(gè)樹(shù)脂基內(nèi)（熱固型或熱塑型或金屬型，也可能由 有機(jī)或無(wú)機(jī)的充填材料)組成，而且該承力忍可W是單根或多根，可W是實(shí)忍或空忍，當(dāng)承 力忍為空忍時(shí)，運(yùn)承力忍可同時(shí)把光纖放入空屯、部分用于光通訊，尤其在地線(xiàn)或配電線(xiàn)路 上應(yīng)用，侶導(dǎo)電層可W是侶（包括硬侶），侶合金(包括高溫侶合金）W及全退火處理過(guò)的軟 侶。
[0022] 其中，導(dǎo)電層的侶或侶合金至少一層，也可W是由多層同屯、層侶或侶合金管組成， 或用侶或侶合金線(xiàn)絞繞于侶或侶合金包覆過(guò)的承力忍上，承力忍經(jīng)歷過(guò)預(yù)張力處理，在過(guò) 第一施工滑輪前希望至少有0.05%剩余張力應(yīng)變?cè)诔辛θ?，承力忍的線(xiàn)膨脹系數(shù)不超過(guò) 15xl〇-6m/m/°C，承力忍有至少3KN的徑向抗壓能力，W避免承力忍在金具壓制時(shí)可能出現(xiàn)損 傷，所述導(dǎo)線(xiàn)至少可W有500m的生產(chǎn)長(zhǎng)度。
[0023] 其中，承力忍可W是單根，類(lèi)似于CTC或化xans的單根碳纖維導(dǎo)線(xiàn);也可W是多根， 類(lèi)似于3M的ACCR，東京制鋼及南線(xiàn)公司的C7,部分或全部的承力忍表面進(jìn)行過(guò)處理來(lái)達(dá)到 承力忍與包覆導(dǎo)電層之間的緊密牢靠牢固結(jié)合，表面特征包括凸出或凹陷構(gòu)造，編織纖維 層，或承力忍最外層纏繞了纖維束(與增強(qiáng)纖維方向不同）來(lái)增加包覆導(dǎo)電層與承力忍之間 的結(jié)合及摩擦力，纏繞的纖維束可W留在承力忍表面，也可W去掉，導(dǎo)線(xiàn)最外層(承力忍包 覆導(dǎo)電層外）除了可W是多層包覆層，也可W是梯形、Z、S或C型及圓型的導(dǎo)電線(xiàn)絲，或者是 運(yùn)些線(xiàn)絲的混合。
[0024] 其中，承力忍被充分保護(hù)在包覆導(dǎo)電體內(nèi)，杜絕了施工中可能遇到的尖角彎曲所 造成的軸向壓應(yīng)力對(duì)承力忍的剪切破壞損傷，運(yùn)對(duì)小承力忍的導(dǎo)線(xiàn)尤其重要。導(dǎo)線(xiàn)在施工 過(guò)程中被不當(dāng)操作，比如出現(xiàn)尖角彎曲狀況，可W直接通過(guò)檢查包覆導(dǎo)體層的損傷(張力邊 永久伸長(zhǎng)變形，壓力邊有明顯壓痕）。
[0025] 其中，所述導(dǎo)線(xiàn)適用于配電線(xiàn)路(<110Κν)，而且常用的施工工藝，工具及金具可W 很完全的被采納，高緊密度的侶導(dǎo)電層同時(shí)最大增容及最小線(xiàn)損，所述導(dǎo)線(xiàn)尤其適用于大 跨度及重冰區(qū)，因?yàn)樗膹?qiáng)度對(duì)重量比很優(yōu)越，而且熱弧垂被很好的通過(guò)預(yù)張力應(yīng)用在導(dǎo) 線(xiàn)上而解決，導(dǎo)線(xiàn)的光滑表面，導(dǎo)體層的致密結(jié)構(gòu)最大限度的降低風(fēng)阻及冰載荷，而且承力 忍可W用于很高的使用溫度，因?yàn)槌辛θ滩恢苯邮艿窖趸颦h(huán)境的負(fù)面影響，本實(shí)用新型 導(dǎo)線(xiàn)特別適用于環(huán)境污染嚴(yán)重，海邊及有沙塵暴的沙漠地區(qū)，因?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)及其承力忍被其光 滑無(wú)縫隙的表面材料保護(hù)。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型解決了【背景技術(shù)】上述的缺陷，提供了一種降低熱拐 點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 本實(shí)用新型依照一個(gè)或多個(gè)各種各樣的【具體實(shí)施方式】用W下圖解進(jìn)行了較詳細(xì) 描述，提供的圖僅僅為了說(shuō)明，僅僅描述實(shí)用新型的所選實(shí)施例而非所有可能的形式，運(yùn)些 圖有助于對(duì)本實(shí)用新型的理解，并不用于對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限制（即不應(yīng)被考慮限 制本實(shí)用新型的廣度，規(guī)模及適用性）。應(yīng)該指出的是運(yùn)些圖為例證清晰及容易理解而不必 要按比例繪制。
[0028] 圖1為不同種類(lèi)的侶導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型的典型熱拐點(diǎn)的示意圖。
[0029] 圖2為降低或抑制熱拐點(diǎn)，導(dǎo)致ACCC，ACSS，ACSR及Invar類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)弧垂改善，預(yù) 張應(yīng)力處理后熱拐點(diǎn)可大大低于環(huán)境溫度的示意圖。
[0030] 圖3為預(yù)張應(yīng)力處理的在預(yù)張應(yīng)力處理階段之外保持正常張應(yīng)力的承力忍包覆的 示意圖。
[0031] 圖4為導(dǎo)線(xiàn)外層絞合（圓形，TW，C，S，Z或其它構(gòu)型是可接受的），與此同時(shí)包覆的承 力忍在絞合操作來(lái)有效抑制導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)過(guò)程中承受很高的張應(yīng)力的示意圖。
[0032] 圖5為安裝過(guò)程中第一個(gè)槽輪前導(dǎo)線(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)張應(yīng)力處理的示意圖。
[0033] 圖6-圖17為帶有包覆承力忍的導(dǎo)線(xiàn)橫截面的一些實(shí)例的示意圖。
[0034] 其中，
[0035] 圖6為單根承力忍及單個(gè)包覆層的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖；
[0036] 圖7為多根承力忍及單個(gè)包覆層的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖；
[0037] 圖8為帶有中空忍(可為其他中空形狀)及包覆層的導(dǎo)線(xiàn)示意圖；
[0038] 圖9及圖10為異形承力忍導(dǎo)線(xiàn)的示意圖；
[0039] 圖11為導(dǎo)線(xiàn)帶有承力忍的鎖定功能如開(kāi)孔截面有助于承力忍與包覆層間的連結(jié) 示意圖；
[0040] 圖12為具有多個(gè)同屯、層導(dǎo)電材料(同樣或不同的類(lèi)型）的導(dǎo)線(xiàn)示意圖；
[0041] 圖13為具有中空承力忍的導(dǎo)線(xiàn)，光纖或電纜可插入中空的承力忍中示意圖；
[0042] 圖14及圖15為外層具有C或TW絞線(xiàn)構(gòu)造的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖；
[0043] 圖16為帶有中空絞線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖；
[0044] 圖17為外層WTW形狀絞合的多層構(gòu)造導(dǎo)線(xiàn)示意圖；
[0045] 圖 1-2 中：
[0046] Sag(m)-弧垂（米）
[0047] Temperature (°C)-溫度（攝氏度）
[004引 Knee points-熱拐點(diǎn)
[0049] Ambient-環(huán)境溫度
[(K)加]ACSR-鋼忍侶絞線(xiàn) [0化1 ] ACSS-鋼忍軟侶絞線(xiàn)
[0化2] Invar-銅鋼忍侶絞線(xiàn) [0化3] Gap-間隙型導(dǎo)線(xiàn)
[0054] ACCR-侶基陶瓷纖維復(fù)合忍侶絞線(xiàn)
[0055] ACCC-碳纖維復(fù)合侶絞線(xiàn) [0化6] 圖3-5中：
[0057] Pultrus ion machine-拉擠機(jī) [0化引 Steel wire stranding-鋼絲絞線(xiàn) [0化9] Compos ite core stranding-復(fù)合忍絞線(xiàn)
[0060] Sl-Normal back tension(正常向后放線(xiàn)張力）
[0061 ] Γ* tensioner-第1 張力機(jī)
[0062] 32-Pre-tens ioning(預(yù)張應(yīng)力處理）
[0063] Conforming machine(s)-包覆機(jī)
[0064] 2nd tensioner-第2張力機(jī)
[0(?日]33-No;rmal running tension to conductor reel(正常放線(xiàn)張應(yīng)力至導(dǎo)線(xiàn)卷盤(pán)）
[0066] Stranding machine-絞線(xiàn)機(jī)
[0067] 34-No;rmal running tension to conductor take-up reel(正常放線(xiàn)張應(yīng)力至 導(dǎo)線(xiàn)收線(xiàn)盤(pán)）
[0068] 36-Conducto;r reel(導(dǎo)線(xiàn)卷盤(pán)）
[0069] 35-化eave wheal in Γ* stringing tower(第1 張力塔中滑輪）
[0070] 實(shí)用新型中的圖不是用作對(duì)實(shí)用新型公開(kāi)的精確形式的詳盡或限制。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到 本實(shí)用新型可在實(shí)踐中進(jìn)行修改及調(diào)整，本實(shí)用新型僅受其要求的權(quán)利及對(duì)應(yīng)物限制。
【具體實(shí)施方式】
[0071] W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所 描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0072] 應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中所述的"連接"和用于表達(dá)"連接"的詞語(yǔ)，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(guò)其他部件與另一部 件相連接。
[0073] 本實(shí)用新型中包括的一些圖從不同角度說(shuō)明實(shí)用新型的各種各樣的實(shí)施例具體 化。雖然伴隨的描寫(xiě)文本或許提及運(yùn)樣的看法象"上面"，"底部"，"旁邊"，運(yùn)樣的參考是僅 僅描寫(xiě)的，其并不暗示或要求實(shí)用新型被實(shí)施用于某一特定空間取向除非明確陳述。
[0074] 圖1為不同種類(lèi)的侶導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型的典型熱拐點(diǎn)的示意圖。
[0075] 值得注意的是溫度低于每一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型的熱拐點(diǎn)時(shí)弧垂增加迅速，因?yàn)闇囟鹊陀?熱拐點(diǎn)時(shí)侶導(dǎo)電材料支配導(dǎo)線(xiàn)的熱膨脹。在熱拐點(diǎn)W上，導(dǎo)線(xiàn)的熱膨脹由承力忍控制。
[0076] 圖2為降低或抑制熱拐點(diǎn)，導(dǎo)致ACCC，ACSS，ACSR及Invar類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)弧垂改善，預(yù) 張應(yīng)力處理后熱拐點(diǎn)可大大低于環(huán)境溫度的示意圖。
[0077] 用碳纖維復(fù)合材料忍制作的導(dǎo)線(xiàn)如ACCC在寬的溫度范圍內(nèi)可提供最具潛力的熱 弧垂改善。
[0078] 圖3為預(yù)張應(yīng)力處理的在預(yù)張應(yīng)力處理階段之外保持正常張應(yīng)力的承力忍包覆的 示意圖。
[0079] 圖4為導(dǎo)線(xiàn)外層絞合（圓形，TW，C，S，Z或其它構(gòu)型是可接受的），與此同時(shí)包覆的承 力忍在絞合操作來(lái)有效抑制導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)過(guò)程中承受很高的張應(yīng)力的示意圖。
[0080] 值得注意的是在導(dǎo)線(xiàn)收線(xiàn)盤(pán)前降低張應(yīng)力至正常水平是必要的，W使導(dǎo)線(xiàn)在卷盤(pán) 上的導(dǎo)線(xiàn)絲扭曲最小化。
[0081] 圖5為安裝過(guò)程中第一個(gè)槽輪前導(dǎo)線(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)張應(yīng)力處理的示意圖。
[0082] 第一個(gè)張力機(jī)(位于左邊)與第二個(gè)張力機(jī)(位于右邊)之間保持高的張應(yīng)力。該方 法適用于所有傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型，如CTC公司的ACCC，Nexans公司的Lo-SAG，Southwire公司的 C7，ACSR，ACSS，Invar 等等。
[0083] 圖6-圖17為帶有包覆承力忍的導(dǎo)線(xiàn)橫截面的一些實(shí)例的示意圖。
[0084] 其中，
[0085] 圖6為單根承力忍及單個(gè)包覆層的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖；
[0086] 圖7為多根承力忍及單個(gè)包覆層的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖，包覆層可由相似的或不同的包 覆材料擠壓/拉表面形貌組成，其瓦解了風(fēng)振中的滿(mǎn)旋脫落，消除了異常導(dǎo)線(xiàn)中風(fēng)振疲勞損 傷的擔(dān)憂(yōu)；
[0087] 圖8為帶有中空忍(可為其他中空形狀)及包覆層的導(dǎo)線(xiàn)示意圖；
[0088] 圖9及圖10為異形承力忍導(dǎo)線(xiàn)的示意圖，增強(qiáng)了承力忍與包覆層間的粘結(jié)與連結(jié)， 同樣的鎖定功能應(yīng)用在導(dǎo)電層間；
[0089] 圖11為導(dǎo)線(xiàn)帶有承力忍的鎖定功能如開(kāi)孔截面有助于承力忍與包覆層間的連結(jié) 示意圖；
[0090] 圖12為具有多個(gè)同屯、層導(dǎo)電材料(同樣或不同的類(lèi)型）的導(dǎo)線(xiàn)示意圖；
[0091] 圖13為具有中空承力忍的導(dǎo)線(xiàn)，光纖或電纜可插入中空的承力忍中示意圖；
[0092] 圖14及圖15為外層具有C或TW絞線(xiàn)構(gòu)造的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖，其他絞線(xiàn)構(gòu)造如圓形，S 及Z亦適用；
[0093] 圖16為帶有中空絞線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)的示意圖，其減輕了導(dǎo)線(xiàn)的重量，擴(kuò)大了導(dǎo)線(xiàn)直徑，該 特性亦適用于內(nèi)層；
[0094] 圖17為外層WTW形狀絞合的多層構(gòu)造導(dǎo)線(xiàn)示意圖；
[0095] 本實(shí)用新型的一個(gè)方面是沒(méi)有在電塔之間對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行張力處理，而極大降低導(dǎo)線(xiàn) 的熱拐點(diǎn)。
[0096] 更具體地，本實(shí)用新型實(shí)施依靠用侶，侶合金作為導(dǎo)電介質(zhì)的電導(dǎo)線(xiàn)中的承力忍 預(yù)應(yīng)力處理及預(yù)應(yīng)力保留，而非依靠電塔對(duì)導(dǎo)線(xiàn)預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)。此外，導(dǎo)線(xiàn)承力忍包覆至少一 層上述提及的導(dǎo)電材料。
[0097] 導(dǎo)線(xiàn)中的承力忍線(xiàn)/棒可為單股或多股的非金屬纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，碳纖 維增強(qiáng)熱塑性或熱固性復(fù)合材料，或用其他纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料比如石英纖維，耐堿玻璃 纖維，無(wú)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(yùn)些纖維的混合等。導(dǎo)線(xiàn)中的承力忍線(xiàn)/棒可為上述提 及的不同品種的混合物。
[009引本實(shí)用新型進(jìn)一步具體化包括用退火軟侶（如1350-0)，侶（如1350-H19)，侶合金 (如Al-Zr合金，6201-了81，-了82，-了83等），包覆的承力忍線(xiàn)/棒，其單層導(dǎo)電介質(zhì)通過(guò)一臺(tái)包 覆機(jī)或多層構(gòu)造的導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)一系列包覆機(jī)來(lái)完成。包覆工藝不一定非得用包覆機(jī)來(lái)完成， 包括對(duì)承力忍進(jìn)一步拉伸可W用其它設(shè)備來(lái)達(dá)到類(lèi)似的形態(tài)（即所要求的幾何形狀或應(yīng)力 狀態(tài)）。包覆機(jī)或類(lèi)似工藝及設(shè)備允許包覆導(dǎo)電材料澤火。包覆機(jī)可與承力忍配套的絞線(xiàn)機(jī) 或用來(lái)制作碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料忍（比如來(lái)自CTC Global的ACCC承力忍及來(lái)自化xans的Lo Sag承力忍）的拉擠機(jī)結(jié)合起來(lái)。額外的導(dǎo)電層可選擇考慮用絞線(xiàn)機(jī)把導(dǎo)線(xiàn)絲絞合在經(jīng)預(yù)張 應(yīng)力處理過(guò)的有包覆層的承力忍周?chē)?，外層最好考慮用Z，C，或S形導(dǎo)線(xiàn)絲進(jìn)行絞合。
[0099] 包覆的導(dǎo)電材料在包覆過(guò)程中可達(dá)到50(TC或W上溫度，導(dǎo)電材料(如侶，侶合金， 等)的澤火有效限制了導(dǎo)線(xiàn)承力忍(比如有機(jī)高分子基復(fù)合材料)在高溫的暴露時(shí)間來(lái)保留 承力忍的完整性及特性。承力忍四周的導(dǎo)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(duì)保留承力忍中殘余張應(yīng)力是重要的，否則，較高熱膨脹系數(shù)的導(dǎo)電材料將對(duì)較低熱膨 脹系數(shù)的承力忍行使壓應(yīng)力，從而減少承力忍材預(yù)張應(yīng)力處理的效果。
[0100] 承力忍被充分拉伸，沿著其周?chē)矀H或侶合金的導(dǎo)電層并形成緊密結(jié)合的導(dǎo)電 混合體棒纏繞到導(dǎo)線(xiàn)卷盤(pán)上。該導(dǎo)電混合體棒可作為導(dǎo)線(xiàn)直接應(yīng)用于直流應(yīng)用或表面效應(yīng) 可忽略的交流應(yīng)用（即導(dǎo)電層厚度小于交流線(xiàn)路頻率所要求的表面效應(yīng)深度），承力忍處于 足夠的殘余張應(yīng)力，侶導(dǎo)電層幾乎不承受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力狀態(tài)。本實(shí)用新型也可W加 上外層絕緣層用來(lái)制作電纜。
[0101] 對(duì)于表面效應(yīng)顯著的交流應(yīng)用，多層導(dǎo)電材料可同屯、包覆于承力忍周?chē)?，每層?有一定厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)最少導(dǎo)電材料用量下的交流電阻的最小化及表面效應(yīng)最大化。對(duì)于多層 導(dǎo)電材料的大外徑型導(dǎo)線(xiàn)，可考慮絞合的外層導(dǎo)線(xiàn)，因其有助于在合理尺寸的卷盤(pán)進(jìn)行導(dǎo) 線(xiàn)纏繞并方便導(dǎo)線(xiàn)架線(xiàn)。如果需要更多的侶導(dǎo)電材料，最外層可W為T(mén)W，C，Z，S，或圓形線(xiàn)， 因其不會(huì)導(dǎo)致永久的燈籠變形問(wèn)題(導(dǎo)體材料的內(nèi)層不發(fā)生變形，也不存在阻止導(dǎo)體外層 在張力釋放或減少時(shí)的相對(duì)收縮及移動(dòng)）。相應(yīng)地，光滑的外層表面及致密的構(gòu)造可有效減 少風(fēng)載和積冰，使其在冰凍或大風(fēng)天氣條件下具有低的弧垂。
[0102] 本專(zhuān)利還可在W上提及的導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行額外預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)，運(yùn)可通過(guò)下面描述的一對(duì)張 力機(jī)的方法或在張力夾施工工序完成前按計(jì)算好的包覆承力忍的預(yù)切長(zhǎng)度來(lái)完成，所有完 成過(guò)程沒(méi)有像傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)在電塔的塔臂上施行大預(yù)張應(yīng)力處理。例如，上述提及的導(dǎo)線(xiàn)于架 線(xiàn)操作過(guò)程中在第一個(gè)槽輪前使用幾套張力輪來(lái)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，其對(duì)電塔沒(méi)有實(shí)施額外 的負(fù)荷。運(yùn)可通過(guò)兩套張力機(jī)來(lái)簡(jiǎn)易地完成，第一套張力機(jī)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)卷盤(pán)保持正常向后的放 線(xiàn)張力，而第二套張力機(jī)恢復(fù)正常的架線(xiàn)張力W避免電塔尤其是改造工程中老舊的電塔過(guò) 度的負(fù)荷。導(dǎo)線(xiàn)在第1及第2張力機(jī)間經(jīng)受設(shè)定的預(yù)張應(yīng)力，其通常是導(dǎo)線(xiàn)每天平均張力負(fù) 荷的2倍左右，W確保預(yù)張應(yīng)力驅(qū)使導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)低于導(dǎo)線(xiàn)通常的載流運(yùn)行溫度，W便侶線(xiàn) 不受張應(yīng)力達(dá)到最佳自阻尼，導(dǎo)線(xiàn)弧垂很大程度上不隨溫度而改變。應(yīng)該注意到張力機(jī)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(xiàn)松弛。導(dǎo)線(xiàn)工廠可W采用運(yùn)兒描 述的方法于絞合工藝過(guò)程中的大徑導(dǎo)線(xiàn)預(yù)拉伸，運(yùn)或許在中國(guó)專(zhuān)利中嘗試了（未公開(kāi)），運(yùn) 是可能的或許可做到的，但不建議用于多層絞合的導(dǎo)線(xiàn)，因卷盤(pán)上纏繞的此類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)會(huì)對(duì)其 侶線(xiàn)造成顯著的變形及損傷，尤其是導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)層侶線(xiàn)，導(dǎo)致嚴(yán)重的燈籠現(xiàn)象及導(dǎo)線(xiàn)工地施 工問(wèn)題（同時(shí)必須使用承力忍終端固定裝置W阻止承力忍縮進(jìn)導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部）。運(yùn)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(dǎo)線(xiàn)等類(lèi)型，此類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)的 導(dǎo)電部分與忍線(xiàn)/棒間用不同的材料制成，它們可W用來(lái)有效影響其熱拐點(diǎn)而對(duì)電塔沒(méi)有 實(shí)施高的預(yù)應(yīng)力。
[0103] 上述提及的導(dǎo)線(xiàn)也可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行正常架線(xiàn)，尤其是對(duì)單根承力忍的導(dǎo)線(xiàn)如來(lái)自 CTC Global的ACCC或來(lái)自化xans的Low-Sag。在兩個(gè)張力塔之間，導(dǎo)線(xiàn)的一端已連接好一個(gè) 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(dǎo)線(xiàn)拉伸夾頭，使拉伸僅僅作用于承力忍來(lái)拉伸承力忍長(zhǎng)度。當(dāng)承力忍拔出 時(shí)，作為導(dǎo)電層的材料如侶或侶合金層向后滑動(dòng)，承力忍被剪去預(yù)先計(jì)算好的長(zhǎng)度，其相當(dāng) 于承力忍遭受預(yù)先設(shè)定的達(dá)到需要的熱拐點(diǎn)所需拉伸應(yīng)力的伸長(zhǎng)，而后在第二個(gè)張力塔完 成封端。本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)中的包覆忍或常規(guī)導(dǎo)線(xiàn)（即不同于本實(shí)用新型的）中的承力忍剪除 的長(zhǎng)度的變化取決于要求的熱拐點(diǎn)抑制程度。本方法尤其對(duì)兩個(gè)張力塔間幾乎沒(méi)有懸掛塔 的線(xiàn)路非常有效。為了有助于承力忍的滑動(dòng)，可在導(dǎo)線(xiàn)承力忍(被拉伸及剪除）與緊靠承力 忍并可滑動(dòng)的導(dǎo)電層之間稍微多一點(diǎn)潤(rùn)滑劑或者在兩者之間有意留有小的間隙。
[0104] 雖然本實(shí)用新型中描述的導(dǎo)線(xiàn)主要用于高溫應(yīng)用，運(yùn)些導(dǎo)線(xiàn)亦可用于新線(xiàn)路的輸 配電項(xiàng)目，其降低的熱拐點(diǎn)減少了弧垂，提高了線(xiàn)路輸電容量。預(yù)拉伸處理消除了導(dǎo)電材 料(侶或侶合金）中的張應(yīng)力，導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)優(yōu)越的自阻尼效應(yīng)W及更高的架設(shè)張力，運(yùn)同時(shí)減 少導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)傾向及電塔的高度和數(shù)量，降低工程建設(shè)成本。更短的電塔對(duì)電網(wǎng)公司及其服 務(wù)社區(qū)從環(huán)境上更有吸引力。承力忍的包覆層亦起著類(lèi)似于與復(fù)合材料忍配套使用的A化 金具要求的額外侶套管，使本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)與所有傳統(tǒng)的壓合金具匹配而無(wú)需任何額外的 配件，工具或?qū)I(yè)培訓(xùn)要求。
[0105] 本實(shí)用新型可用于光纜地線(xiàn)，光纖可放在由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的中空承力忍 或鋼管中，導(dǎo)電材料包覆于預(yù)張力處理的中空承力忍周?chē)?。本?shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例為 配電線(xiàn)，預(yù)張力處理的中空復(fù)合材料忍用侶或侶合金包覆，該導(dǎo)線(xiàn)承力忍的空忍作為光纖 的導(dǎo)線(xiàn)管。本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例為由中空承力忍制成的大直徑導(dǎo)線(xiàn)，中空承力忍用 侶或侶合金包覆并經(jīng)預(yù)張力處理用于超高壓或特高壓應(yīng)用，電暈效應(yīng)被最小化，承力忍被 裝填光纖或僅僅中空。
[0106] 本實(shí)用新型進(jìn)一步使復(fù)合材料導(dǎo)線(xiàn)能夠安全施工及經(jīng)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(duì)包覆層內(nèi)的承力 忍過(guò)多的軸向壓應(yīng)力的發(fā)生。承力忍保留的大預(yù)張應(yīng)力，特別是用纖維增強(qiáng)的單向復(fù)合材 料承力忍，獨(dú)特地有效抵消了由導(dǎo)線(xiàn)彎曲或尖角產(chǎn)生的承力忍軸向壓應(yīng)力，最小化或甚至 消除了在運(yùn)樣的復(fù)合材料忍導(dǎo)線(xiàn)中的纖維屈曲損傷。包覆的承力忍導(dǎo)線(xiàn)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(dǎo)線(xiàn)的耐腐性能，因?yàn)?污染物質(zhì)不能輕易進(jìn)入導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的復(fù)合材料忍被有效屏蔽，阻止了氧或水氣的進(jìn)入及 紫外線(xiàn)或臭氧的破壞影響（與現(xiàn)有的復(fù)合忍侶絞導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)造不同）。不同于應(yīng)用在一些商業(yè)導(dǎo) 線(xiàn)(侶包鋼或侶包銅鋼）中鋼忍上的包裹層，其會(huì)很大程度增大包覆承力忍的整體熱膨脹系 數(shù)并惡化弧垂性能。本專(zhuān)利包裹層具有足夠的厚度，對(duì)包覆的承力忍提供壽命保護(hù)，包括電 蝕保護(hù)。商業(yè)導(dǎo)線(xiàn)所采用的薄的包裹方法，當(dāng)薄的侶包裹層由于導(dǎo)線(xiàn)中的振動(dòng)及摩擦(薄的 侶包裏層與侶線(xiàn)間）被破壞，會(huì)在電解質(zhì)浸透(如水或?qū)щ娢廴疚?協(xié)助下侶與鋼的電禪合 加速了導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部的腐蝕，縮短了導(dǎo)線(xiàn)的壽命。本實(shí)用新型的包覆的或包裹的導(dǎo)電材料不承 受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力狀態(tài)，其不影響包覆承力忍的整體有效熱膨脹系數(shù)，保持了承力忍 由于其較低的熱膨脹系數(shù)而擁有的導(dǎo)線(xiàn)本身的優(yōu)越弧垂特性。
[0107] 根據(jù)W上提到的描述，可清楚地進(jìn)一步了解本實(shí)用新型應(yīng)用范圍。應(yīng)知道，本實(shí)用 新型可從任一單個(gè)方面或者一個(gè)或多個(gè)不同方面的結(jié)合來(lái)實(shí)施。應(yīng)進(jìn)一步知道，圖解及實(shí) 施例僅僅為例證，其并非限制本實(shí)用新型的范圍。
[0108] W下本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述及伴隨的圖片及相關(guān)說(shuō)明使前面所述及 本實(shí)用新型的其他對(duì)象進(jìn)一步顯而易見(jiàn)。然而，可W預(yù)見(jiàn)的是一般熟悉電力傳輸電纜或?qū)?線(xiàn)的人能夠根據(jù)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造的說(shuō)明及描述通過(guò)修改某些細(xì)節(jié)加 W應(yīng)用。因 此，運(yùn)些圖片及說(shuō)明不應(yīng)作為對(duì)該實(shí)用新型范圍的限制，而是作為廣義教學(xué)加 W理解。
[0109] 本實(shí)用新型是一種熱拐點(diǎn)大幅抑制或降低的電線(xiàn)電纜。本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì) 侶，侶合金導(dǎo)線(xiàn)中的承力忍獨(dú)特應(yīng)用預(yù)張應(yīng)力處理并使其保留了預(yù)應(yīng)力，而沒(méi)有依賴(lài)導(dǎo)線(xiàn) 在電力輸配線(xiàn)路之間電塔上的預(yù)應(yīng)力處理。本實(shí)用新型獨(dú)特結(jié)合了包覆導(dǎo)電材料或介質(zhì) 的承力忍預(yù)拉伸方面，包覆足夠抗壓強(qiáng)度及厚度的導(dǎo)電介質(zhì)大幅保留了承力忍中的預(yù)張應(yīng) 力，在導(dǎo)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝后使導(dǎo)電介質(zhì)幾乎不受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力，產(chǎn)生的包覆承力忍保留 了整體低熱膨脹特性。
[0110] 本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例依靠?jī)煞N或W上不同材料組成導(dǎo)線(xiàn)，比如承力忍與導(dǎo)電 介質(zhì)。本實(shí)用新型制作的導(dǎo)線(xiàn)具有內(nèi)在低的熱拐點(diǎn)。不像Gap導(dǎo)線(xiàn)要求復(fù)雜的安裝工具及工 藝，其導(dǎo)線(xiàn)，夾具，安裝及維修是非常昂貴的。本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)由于熱拐點(diǎn)的漂移使其易 于安裝及修復(fù)，并保持低弧垂，高輸電容量及高能效。
[0111] 本實(shí)施例適用于現(xiàn)有的多種導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型，比如鋼絲侶絞線(xiàn)(ACSR);復(fù)合材料忍導(dǎo)線(xiàn) 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(xiàn)（Tokyo Rope公司）；鋼絲軟侶絞線(xiàn)(ACSS)及銅鋼（invar)導(dǎo)線(xiàn)，如圖2所示。其優(yōu)選實(shí) 施例包含導(dǎo)線(xiàn)中包覆導(dǎo)電介質(zhì)（注意非導(dǎo)電介質(zhì)或許兼容但并非首選）的預(yù)應(yīng)力處理的承 力忍，該導(dǎo)線(xiàn)易于修復(fù)，安裝簡(jiǎn)潔，與現(xiàn)有的低成本金具兼容，非常適合于應(yīng)付冰凍風(fēng)載及 解決微風(fēng)振動(dòng)與舞動(dòng)效應(yīng)，與此同時(shí)提供最大的輸電容量及能效。與承力忍直接接觸的導(dǎo) 電層希望具有足夠的耐壓強(qiáng)度及厚度來(lái)保持承力忍中的殘余張應(yīng)力，該層可用不同于導(dǎo)電 層中的其他導(dǎo)電材料，導(dǎo)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合 金，退火侶或退火侶合金，而導(dǎo)電層其余部分用侶，或其他類(lèi)似的組合。
[0112] 導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)與安裝后的導(dǎo)電材料如侶，侶合金，張應(yīng)力水平相關(guān)。導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)溫 度定義為在此溫度W上導(dǎo)電介質(zhì)不受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力。導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)取決于導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)造 (組成材料及各自百分比，架線(xiàn)條件如溫度，張應(yīng)力及載荷經(jīng)歷）。例如，對(duì)W下類(lèi)似25MM直 徑大小的導(dǎo)線(xiàn)在300米的安裝跨度及2rC的架線(xiàn)溫度(除一個(gè)架線(xiàn)溫度為5°C外)條件下，安 裝后它們各自的熱拐點(diǎn)列于表1:
[0113]
[0114]
[0115]
[0116] 本實(shí)用新型認(rèn)識(shí)到使用退火侶的導(dǎo)線(xiàn)如ACCC及ACSS，其更易被預(yù)張應(yīng)力（或冰載 后)處理來(lái)顯著降低其熱拐點(diǎn)。例如，把碳纖維復(fù)合材料承力忍導(dǎo)線(xiàn)降低其熱拐點(diǎn)至零下50 度是可能的，使得導(dǎo)線(xiàn)在其整個(gè)操作溫度變化范圍內(nèi)弧垂對(duì)溫度不敏感。未經(jīng)預(yù)張應(yīng)力處 理的碳纖維承力忍導(dǎo)線(xiàn)在安裝過(guò)程中其熱拐點(diǎn)對(duì)溫度及張力的變化是敏感的，并容易導(dǎo)致 弧垂誤差及變化。通過(guò)對(duì)該導(dǎo)線(xiàn)的簡(jiǎn)單預(yù)張應(yīng)力處理(使承力忍處于張應(yīng)力，導(dǎo)電侶不受張 應(yīng)力或處于壓應(yīng)力）完全消除該問(wèn)題是可能的。運(yùn)種類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)可用于弧垂對(duì)環(huán)境變化敏 感且不能接受的應(yīng)用。ACSS導(dǎo)線(xiàn)亦可經(jīng)預(yù)張應(yīng)力處理獲得優(yōu)越的熱弧垂特性(堪比GAP導(dǎo) 線(xiàn)），但它的鋼絲承力忍比碳纖維復(fù)合材料忍熱伸長(zhǎng)還是大的。
[0117] 導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)也受安裝溫度影響，如表1所示當(dāng)安裝溫度從2rC降至5°C。為改善弧 垂特性，在鋼絲侶絞線(xiàn)ACSR導(dǎo)線(xiàn)安裝中現(xiàn)場(chǎng)工程師普遍采用降低安裝溫度或提高張應(yīng)力 (溫度變化)來(lái)調(diào)節(jié)與蠕變相關(guān)的弧垂。導(dǎo)線(xiàn)較低溫度下預(yù)張應(yīng)力比高溫度下預(yù)張應(yīng)力對(duì)熱 拐點(diǎn)具有更大的抑制作用。
[0118] 對(duì)傳統(tǒng)的多層絞合導(dǎo)線(xiàn)，在工廠環(huán)境中對(duì)整個(gè)導(dǎo)線(xiàn)預(yù)張應(yīng)力處理會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電線(xiàn)的 永久伸長(zhǎng)與變形。如同導(dǎo)線(xiàn)絞合的典型加工過(guò)程，當(dāng)預(yù)張應(yīng)力導(dǎo)線(xiàn)卷繞在卷盤(pán)上，卷盤(pán)上頂 層導(dǎo)線(xiàn)與底層導(dǎo)線(xiàn)之間的壓力將導(dǎo)致預(yù)張力處理過(guò)的導(dǎo)線(xiàn)中侶線(xiàn)尤其是內(nèi)層侶線(xiàn)的永久 扭曲變形，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致阻止所有導(dǎo)電侶線(xiàn)在拉伸載荷或溫度變化時(shí)的正確重新定位，導(dǎo)致導(dǎo) 線(xiàn)不可接受的燈籠現(xiàn)象。傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)在工廠預(yù)張應(yīng)力處理時(shí)需要終端夾具來(lái)避免預(yù)張應(yīng)力處 理過(guò)的承力忍抽忍(若沒(méi)有夾具，承力忍縮回侶線(xiàn)層內(nèi)部），使得在工廠及施工現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)線(xiàn) 處理變得非常麻煩。
[0119] 為避免GAP導(dǎo)線(xiàn)降低熱拐點(diǎn)帶來(lái)的復(fù)雜昂貴的現(xiàn)場(chǎng)安裝，及解決伴隨導(dǎo)線(xiàn)工廠預(yù) 張應(yīng)力處理常常引發(fā)的燈籠問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)用導(dǎo)電材料包覆承力忍建立并保持了導(dǎo) 線(xiàn)中的承力忍永久張應(yīng)變及張應(yīng)力。導(dǎo)線(xiàn)包裹層應(yīng)有足夠的厚度及耐壓強(qiáng)度使大量的剩余 張應(yīng)力保持在導(dǎo)線(xiàn)承力忍中W獲得導(dǎo)線(xiàn)安裝后的低熱拐點(diǎn)及低熱弧垂特性。
[0120] 使用包覆承力忍在導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)用有不少，但絕大多數(shù)沒(méi)有進(jìn)行預(yù)張應(yīng)力處理，它們不 具有最佳熱弧垂特性，包覆的承力忍通常有更糟的熱弧垂因其表現(xiàn)出比承力忍本身更高的 熱膨脹。導(dǎo)線(xiàn)生產(chǎn)廠家應(yīng)用于承力忍上的侶包裹層或涂層通常很薄。他們與本實(shí)用新型有 本質(zhì)上的區(qū)別：1)他們用作不同的目的，不是作為預(yù)應(yīng)力處理及通過(guò)用預(yù)張應(yīng)力處理承力 忍來(lái)降低導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)；2)包裹層或涂層太薄不能適用于本實(shí)用新型，因?yàn)槌辛θ填A(yù)張應(yīng) 力處理后保持高的張應(yīng)力要求有足夠厚度的包覆層。比如說(shuō)，Nexans在其Lo-Sag導(dǎo)線(xiàn)中用 侶涂層于復(fù)合材料忍，其目的是為保護(hù)碳纖維復(fù)合材料忍高溫氧化老化分解。
[0121] 總之，現(xiàn)有技術(shù)中的涂層或侶包裹層絕大部分用來(lái)保護(hù)鋼承力忍，而且包裹層或 涂層的面積與鋼忍面積本身相比具有相對(duì)小的橫截面積，因?yàn)樗鼈兡康氖怯脕?lái)阻止鋼忍受 到的腐蝕。因?yàn)槌辛θ膛c導(dǎo)電包裹層或涂層經(jīng)受同樣的應(yīng)力條件（或沒(méi)有拉伸，或一起拉 伸），混合的承力忍(帶有包裹層或涂層)會(huì)具有比承力忍材料本身更高的熱膨脹系數(shù)，產(chǎn)生 更大的高溫?zé)峄〈埂?br>[0122] 為了避免承力忍熱膨脹的增加，承力忍的包覆材料在承力忍預(yù)張應(yīng)力處理過(guò)程中 特別是承力忍預(yù)應(yīng)力處理結(jié)束后應(yīng)不受張應(yīng)力或最好處于壓應(yīng)力。受拉伸的承力忍的包覆 可W通過(guò)包覆機(jī)與拉伸裝置的結(jié)合來(lái)完成。承力忍與導(dǎo)電包覆金屬的冶金結(jié)合是較理想的 但不是必需的。若需要，可施加粘結(jié)劑于導(dǎo)線(xiàn)承力忍的表面來(lái)進(jìn)一步促進(jìn)承力忍與包覆金 屬層間的黏附。此外，可W利用承力忍的表面特征來(lái)促進(jìn)包裹層與承力忍的環(huán)環(huán)相扣。導(dǎo)電 包覆層首選侶，侶合金，但亦可是其它金屬如鉛，錫，銅錫氧化物，銀，金或帶有導(dǎo)電粒子的 非金屬材料。運(yùn)樣的建立見(jiàn)圖3所示。導(dǎo)電包覆金屬在包覆機(jī)中經(jīng)摩擦力作用下將會(huì)軟化甚 至融烙化。若承力忍由碳纖維增強(qiáng)有機(jī)高分子基復(fù)合材料制造，材料的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(熱固 性材料Tg)或烙點(diǎn)（熱塑性材料)應(yīng)足夠高W避免他們與包覆金屬接觸時(shí)發(fā)生老化分解。材 料的Tg應(yīng)至少100°C，最好150°CW上。運(yùn)可通過(guò)利用酸酢類(lèi)的硬化劑固化環(huán)氧樹(shù)脂很容易 達(dá)到。熱的包覆金屬層在60秒內(nèi)最好在20秒內(nèi)冷卻至常溫或W下溫度。
[0123] 值得注意的是本實(shí)用新型中承力忍預(yù)拉伸時(shí)包覆層不刻意受張應(yīng)力，承力忍中預(yù) 張應(yīng)力釋放后包覆層承受壓應(yīng)力，使得承力忍收縮最小化。復(fù)合材料制作的承力忍強(qiáng)度達(dá) 至化OksiW上，模量5-40msi，CTE大約-lxl〇-6到8x1〇-6/°C。大多數(shù)復(fù)合材料忍彈性模量，比 如ACCC忍的模量為15-22msi，比典型的鋼絲模量(約28msi)小很多。應(yīng)用包覆層及對(duì)復(fù)合材 料承力忍做預(yù)張力處理是理想的，因?yàn)橐蟮睦燧d荷相對(duì)比較小，包覆層可更易于及更 有效地使承力忍的收縮減至最低程度。此外，不像前面討論的參考資料中的目前技術(shù)，本實(shí) 用新型中實(shí)施的承力忍包裹層獨(dú)特地允許包覆后的承力忍低熱膨脹系數(shù)特性保留，使得產(chǎn) 生的導(dǎo)線(xiàn)熱弧垂最小。
[0124] 包覆包裹層的步驟可與拉擠機(jī)或復(fù)合材料忍絞合機(jī)結(jié)合起來(lái)，或者結(jié)合于多元的 承力忍線(xiàn)/股/棒導(dǎo)線(xiàn)忍制造設(shè)備，進(jìn)一步降低成本。也可選擇性地不用第一套張力機(jī)，如果 拉擠工藝設(shè)備或承力忍線(xiàn)絞合機(jī)能夠處理預(yù)拉伸包覆成型中的速度與張力，或者拉線(xiàn)拉擠 工藝中拉伸端有足夠的拉伸力，承力忍是置于包覆材料的空屯、管內(nèi)，承力忍及包覆材料管 一起通過(guò)單個(gè)或一系列拉擠模，被擠壓及拉伸而達(dá)到最終的尺寸及構(gòu)造。在整個(gè)包覆過(guò)程， 承力忍線(xiàn)/棒本身一直保留一個(gè)張力狀態(tài)，導(dǎo)線(xiàn)被卷繞到導(dǎo)線(xiàn)卷盤(pán)前包覆承力忍的預(yù)張力 通過(guò)第2個(gè)張力機(jī)降低張力水平。如果導(dǎo)線(xiàn)卷繞時(shí)可W承受較大的張力，導(dǎo)線(xiàn)也可W不用第 二個(gè)張力機(jī)。若能在生產(chǎn)過(guò)程不同的步驟中精確控制不同的速度來(lái)達(dá)到張力目的，張力機(jī) 可不必使用。其他張緊裝置或方法可用來(lái)代替圖3中的一對(duì)張力機(jī)。如不用包覆等類(lèi)似的設(shè) 備，可考慮把導(dǎo)電層材料擠壓套在承力忍外圍，或者用擠壓拉擠出的型材，然后包裹在承力 忍外圍，并進(jìn)行焊接，及進(jìn)一步擠拉。侶線(xiàn)還可W被絞繞在承力忍上，然后通過(guò)徑向加壓把 侶層黏附在承力忍上。此外，承力忍的張力拉伸可通過(guò)在拉伸階段控制牽引速度差而實(shí)現(xiàn)， 同時(shí)在開(kāi)始及卷繞階段保持恒定的速度。
[0125] 導(dǎo)線(xiàn)中的預(yù)張應(yīng)力水平取決于導(dǎo)線(xiàn)大小，構(gòu)造，應(yīng)用環(huán)境及要求的目標(biāo)熱拐點(diǎn)溫 度。若目標(biāo)是讓導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)達(dá)到或接近架線(xiàn)溫度(如環(huán)境溫度），承力忍要求的張應(yīng)力僅 僅只要大約同樣的架線(xiàn)弧垂張力(通常額定導(dǎo)線(xiàn)強(qiáng)度的10-20%)，加5-50%的架線(xiàn)弧垂張 應(yīng)力，最好額外10-30%來(lái)保持侶線(xiàn)架線(xiàn)后不受張應(yīng)力，與導(dǎo)線(xiàn)在電塔間預(yù)拉伸處理通常要 求的40%導(dǎo)線(xiàn)拉伸強(qiáng)度的張力相比顯著降低了。若要求更低的熱拐點(diǎn)，則需要較高的預(yù)張 應(yīng)力。值得注意的是復(fù)合材料忍使用的碳纖維具有輕質(zhì)高強(qiáng)及低熱弧垂。包覆的纖維增強(qiáng) 復(fù)合材料承力忍非常適用于現(xiàn)場(chǎng)安裝，因?yàn)楦挥袕椥缘某辛θ炭纱龠M(jìn)該導(dǎo)線(xiàn)從卷盤(pán)上由繞 到直的回彈。
[0126] 對(duì)于導(dǎo)線(xiàn)交流方面的應(yīng)用，表面效應(yīng)要求導(dǎo)電層應(yīng)處于表面效應(yīng)深度W內(nèi)，在包 覆工藝過(guò)程中承力忍最好有多個(gè)同屯、導(dǎo)電介質(zhì)層包覆。交流電路透入深度隨頻率而變化。 對(duì)純侶而言25化達(dá)到的最大深度約為11毫米，60Hz約為17毫米。每個(gè)導(dǎo)電層厚度應(yīng)小于獲 得低交流電阻時(shí)的最大允許深度。運(yùn)可通過(guò)一系列包覆設(shè)備來(lái)獲得。高導(dǎo)電材料可考慮在 導(dǎo)電層或絞線(xiàn)間用介電材料涂層來(lái)優(yōu)化表面效應(yīng)。此外，為進(jìn)一步提高導(dǎo)線(xiàn)的彎曲柔初性， 導(dǎo)電層的最后一層或幾層可考慮絞合圓形，TW，C，Z，S等構(gòu)造形式的導(dǎo)線(xiàn)絲，實(shí)施如圖4所 示，預(yù)拉伸處理過(guò)的包覆承力忍在絞合過(guò)程中進(jìn)一步受拉伸預(yù)應(yīng)力處理，使導(dǎo)電層，包括最 外層不受張應(yīng)力或處于壓應(yīng)力狀態(tài)。運(yùn)效果也可通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)牽引程序來(lái)完成，包括本實(shí)用新 型在內(nèi)的外層為絞合的導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)張力機(jī)及多個(gè)懸掛塔上安裝的滑輪，在兩個(gè)張力電塔間先固 定導(dǎo)線(xiàn)的一端在其中之一個(gè)張力塔，另一端在完成導(dǎo)線(xiàn)封端前拉出包覆的承力忍并根據(jù)預(yù) 計(jì)算的長(zhǎng)度相當(dāng)于忍材在導(dǎo)線(xiàn)預(yù)張應(yīng)力處理時(shí)的伸長(zhǎng)進(jìn)行裁剪。該步驟可用足夠的潤(rùn)滑劑 (如油，油脂或其他類(lèi)似的物質(zhì)于絞線(xiàn)層與包覆層之間）進(jìn)一步幫助促進(jìn)絞線(xiàn)層與包覆后承 力忍之間的相應(yīng)滑動(dòng);此外，也可W通過(guò)一對(duì)牽引張力機(jī)對(duì)該架空導(dǎo)線(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo) 線(xiàn)的預(yù)張應(yīng)力處理來(lái)顯著降低導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)，如圖5所示。運(yùn)些描述的步驟及圖4與5描述的 實(shí)施方法也可直接適用于傳統(tǒng)的導(dǎo)線(xiàn)如Invar，ACSS，ACCR，ACCC，Lo Sag及C7等等，也包括 適用于承力忍未使用包覆層的各導(dǎo)線(xiàn)。
[0127] 圖4及5實(shí)施的導(dǎo)線(xiàn)預(yù)張應(yīng)力處理從導(dǎo)線(xiàn)的燈籠變形角度考慮是可接受而且不會(huì) 出問(wèn)題的。不像中國(guó)專(zhuān)利或肝S方法中描述的工藝，本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)僅僅有很有限的外層絞 合。因?yàn)椴淮嬖谌缰袊?guó)專(zhuān)利或肝S方法中導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)層的所有侶導(dǎo)線(xiàn)在壓緊入卷盤(pán)或現(xiàn)場(chǎng)操作 時(shí)可能發(fā)生扭曲的情況發(fā)生，外層導(dǎo)電線(xiàn)可相對(duì)自由移位而不受阻(本專(zhuān)利沒(méi)有內(nèi)層導(dǎo)電 線(xiàn)）。圖5中公開(kāi)的實(shí)踐方法也完全適用于傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)，在導(dǎo)線(xiàn)安裝后若發(fā)生線(xiàn)路損傷，來(lái)修復(fù) 運(yùn)樣處理的導(dǎo)線(xiàn)仍然確實(shí)出現(xiàn)一些挑戰(zhàn)（但沒(méi)有Gap導(dǎo)線(xiàn)那樣嚴(yán)重）。運(yùn)是因?yàn)槿叹€(xiàn)中的承 力忍仍會(huì)縮回導(dǎo)電線(xiàn)層的內(nèi)部，使得查找斷裂的承力忍困難W及導(dǎo)線(xiàn)連接操作前現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行 修補(bǔ)導(dǎo)線(xiàn)的張力調(diào)整W達(dá)到一定熱拐點(diǎn)變得困難。
[0128] 本實(shí)用新型中一些導(dǎo)線(xiàn)的構(gòu)造說(shuō)明于圖6-圖17。包覆的忍線(xiàn)可有單根承力忍或多 根承力忍絞合在一起或松散包裝，承力忍可為圓形或其他形狀如楠圓或帶有表面特征改進(jìn) 的圓形來(lái)促進(jìn)承力忍與包覆層間的粘結(jié)或機(jī)械鎖緊。運(yùn)些承力忍可用連續(xù)的或不連續(xù)的陶 瓷纖維，碳纖維或其他適合的纖維增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料；用碳纖維，玻璃纖維，石英或其 它增強(qiáng)纖維增強(qiáng)的熱固性或熱塑性有機(jī)高分子基復(fù)合材料，且該復(fù)合材料可W添加或不添 加額外的填料包括納米填料。復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料可為連續(xù)的或不連續(xù)的。碳纖維復(fù)合 材料與導(dǎo)電層間有一層絕緣層，運(yùn)可為玻璃或玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(平行于軸向方向， 或編織絕緣玻璃纖維，或纏繞絕緣玻璃纖維層)或一層絕緣層或絕緣涂層。包覆的承力忍可 為中空的，中空的承力忍材可容納光纖或電纜，可用于傳輸配電網(wǎng)絡(luò)(光纖到家)或復(fù)合光 纜地線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)本身可為單層包覆的承力忍。.導(dǎo)電層亦可為同屯、包覆圓形完全光滑表面的導(dǎo) 線(xiàn)，層間帶有或不帶有介電涂層。導(dǎo)電表面可帶有拉擠出的表面特征W瓦解微風(fēng)振動(dòng)的蝸 旋脫落。層間可帶有潤(rùn)滑劑來(lái)促進(jìn)一些相對(duì)移動(dòng)，但導(dǎo)電層與承力忍間的接觸必須緊密的 機(jī)械粘結(jié)或化學(xué)粘結(jié)W確保各自構(gòu)成部分中的殘余應(yīng)力及應(yīng)變大量保持。外層可絞合入導(dǎo) 線(xiàn)，可W是不同型式的絞線(xiàn)，比如圓形，梯形，c，s，z及其他合適的形狀，最好是自鎖絞線(xiàn)如 Z，S及C絞線(xiàn)，來(lái)達(dá)到大量降低風(fēng)阻的光滑表面。導(dǎo)電體可為退火的或不退火的侶或侶合金， 或它們的混合體。
[0129] 承力忍與包覆層的界面可用承力忍中的表面特征進(jìn)一步優(yōu)化，表面特征增強(qiáng)承力 忍與包覆層間的界面鎖定與粘結(jié)W保留維持拉伸處理過(guò)程中的應(yīng)力。運(yùn)包括但不限于承力 忍表面凸出的特征及承力忍沿軸向旋轉(zhuǎn)。此外，同樣的特征可用于緊隨其后的導(dǎo)電層間界 面。作為一個(gè)模例，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料承力忍可用玻璃纖維纏繞其表面形成螺絲形狀或扭 面。鋼絲可用類(lèi)似的表面特質(zhì)成型。導(dǎo)電體如侶或他們各自的合金基質(zhì)中簡(jiǎn)單預(yù)拉伸增強(qiáng) 纖維獲得預(yù)拉伸應(yīng)力效果的承力忍。本實(shí)用新型的方法可在用侶的包覆設(shè)備中實(shí)踐。增強(qiáng) 纖維可W是本專(zhuān)利中公開(kāi)的類(lèi)型，比如陶瓷纖維，非金屬纖維，碳纖維，玻璃纖維及其他類(lèi) 似的纖維類(lèi)型。
[0130] 樹(shù)脂基忍制作的導(dǎo)線(xiàn)高溫操作要求穩(wěn)定性及長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫下的承力忍性能。 CTC Global公司的ACCC忍依靠電偶合反應(yīng)防護(hù)層（即玻璃纖維層)來(lái)抵御氧侵入碳纖維部 分。Nexans，Southwire及其他一些公司嘗試用一層保護(hù)涂層來(lái)改善其復(fù)合材料忍高溫下的 耐久性。涂層通常非常薄（小于0.5毫米），用來(lái)抵御高溫操作時(shí)氧的侵入。運(yùn)些涂層非常脆 弱，因其非常薄不能承受侶線(xiàn)對(duì)承力忍間持續(xù)的摩擦運(yùn)動(dòng)，熱膨脹不匹配可導(dǎo)致侶涂層剝 落，暴露的承力忍將面臨高溫氧化分解等老化壽命問(wèn)題。
[0131] 承力忍應(yīng)具有600M化的最小的拉伸強(qiáng)度，W支撐預(yù)張應(yīng)力的應(yīng)用。對(duì)金屬承力 忍，預(yù)張應(yīng)力須至少達(dá)到或超過(guò)該材料的比例極限強(qiáng)度進(jìn)入塑性變形。此外，承力忍須承受 來(lái)自傳統(tǒng)夾具壓接的徑向壓縮，包覆過(guò)程可能出現(xiàn)的徑向應(yīng)力，及導(dǎo)電層折疊及模塑工藝 中出現(xiàn)的徑向壓力，徑向抗壓強(qiáng)度必須要求一個(gè)最小的水平，徑向抗壓強(qiáng)度至少要求3KN， 最好在15KNW上，尤其是沒(méi)有塑性變形的復(fù)合材料忍。
[0132] 本實(shí)用新型不受限制于上述導(dǎo)線(xiàn)的例子及改變導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)的方法，上述描述的元 件及材料參數(shù)，技術(shù)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)的變化設(shè)及導(dǎo)線(xiàn)的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)線(xiàn)拐點(diǎn)的改變，其無(wú)需違背本 實(shí)用新型的教學(xué)來(lái)制作。前述對(duì)實(shí)施方式的說(shuō)明用于解釋和說(shuō)明，其并非意在窮舉或者對(duì) 本實(shí)用新型進(jìn)行限制。特定實(shí)施方式的各個(gè)元件或特征或參數(shù)一般并不限于該特定實(shí)施方 式，相反，在適用時(shí)其也可W相互替換，并可用于所實(shí)施方式中。同一事物還可按多種方式 進(jìn)行變化，運(yùn)些變化不會(huì)被視作背離了本實(shí)用新型，并且所有運(yùn)些修改均意在被包括在本 實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0133] W下非限制性的應(yīng)用實(shí)例為本實(shí)用新型的說(shuō)明，不應(yīng)W任何形式解釋為對(duì)應(yīng)用范 圍的限制?；诒緦?shí)用新型的所有導(dǎo)線(xiàn)選擇及構(gòu)造 ，一些在圖6-17中予W描述，是可適用于 w下應(yīng)用實(shí)例，每個(gè)實(shí)例的好處也可非常適用于其他應(yīng)用領(lǐng)域。
[0134] 實(shí)施例1:電網(wǎng)增容改造
[0135] 輸電線(xiàn)路增容改造通常的電壓范圍在110KV-500KV，現(xiàn)有的電塔盡可能利用W減 少工程成本及斷電時(shí)間。線(xiàn)路改造可帶電進(jìn)行，改造過(guò)程中不需要安排斷電。線(xiàn)路改造的主 要重點(diǎn)是在現(xiàn)有的架空間距約束條件下及盡可能利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)使輸電線(xiàn)路容量 最大化。本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)對(duì)該應(yīng)用是最適合的，包括最高致密度導(dǎo)線(xiàn)(幾乎100%同屯、層， 比典型的致密絞合導(dǎo)線(xiàn)93%填充率的CTC Global公司的ACCC導(dǎo)線(xiàn)還要高），在正常操作條 件下提供可能的最高容量(最低的電阻損耗）。在導(dǎo)線(xiàn)操作于高溫的緊急載流運(yùn)行情況下， 本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)特別適用，因其承力忍免于氧侵入及熱老化，允許導(dǎo)線(xiàn)在其整個(gè)溫度范 圍內(nèi)長(zhǎng)期運(yùn)行。本實(shí)用新型的同屯、包覆導(dǎo)線(xiàn)不存在傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)在燈籠變形后的承力忍暴露于 紫外線(xiàn)，潮濕，臭氧等環(huán)境下的負(fù)面影響。承力忍上的金屬包覆層亦有效保護(hù)承力忍免于遭 受來(lái)自運(yùn)些環(huán)境因素的有害影響。
[0136] 降低導(dǎo)線(xiàn)中的熱拐點(diǎn)將顯著減少熱弧垂約束(導(dǎo)線(xiàn)熱弧垂不受高熱膨脹系數(shù)的導(dǎo) 電材料如侶或侶合金的影響）。低的熱拐點(diǎn)消除了全退火侶高溫導(dǎo)線(xiàn)的敏感性，否則導(dǎo)線(xiàn)中 的快速顯著的侶蠕變導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)最終拐點(diǎn)及弧垂的不確定性。導(dǎo)線(xiàn)中的侶不受張應(yīng)力或處于 壓應(yīng)力使其蠕變?cè)趯?dǎo)線(xiàn)中完全去除，架線(xiàn)后導(dǎo)線(xiàn)步入最終的弧垂?fàn)顟B(tài)(無(wú)蠕變效應(yīng)，假設(shè)沒(méi) 有嚴(yán)重的冰載條件進(jìn)一步降低熱拐點(diǎn)）。運(yùn)允許導(dǎo)線(xiàn)在電塔載荷極限內(nèi)安裝獲得最大的架 空間距(最大化輸電容量及應(yīng)付極端冰載）。其亦顯著簡(jiǎn)化了安裝工藝及有效解決高溫導(dǎo)線(xiàn) 尤其是分岔導(dǎo)線(xiàn)中(ACCC導(dǎo)線(xiàn)在一個(gè)美國(guó)PTTP電網(wǎng)）的弧垂變化問(wèn)題?？深A(yù)測(cè)的低弧垂有助 于電網(wǎng)有效管理其電力傳輸資產(chǎn)，因?yàn)闊峄〈乖僖膊粫?huì)成為緊急計(jì)劃及狀態(tài)時(shí)的限制因 素。
[0137] 導(dǎo)線(xiàn)中的導(dǎo)電材料疲勞損傷通常制約導(dǎo)線(xiàn)壽命。本實(shí)用新型中的導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)電構(gòu)成部 分幾乎不受張應(yīng)力，微風(fēng)振動(dòng)壽命影響可W得到有效控制，無(wú)須W前線(xiàn)路中要求的防震鍵， 節(jié)約了工程成本。若設(shè)計(jì)工程師要求抗微風(fēng)振動(dòng)疲勞損傷的額外保護(hù)，可考慮使用Stock- 化idge防震鍵或螺型防震桿式減振器。圖6-17所示的具有特殊凸出表面特征導(dǎo)線(xiàn)可用來(lái)進(jìn) 一步應(yīng)付微風(fēng)振動(dòng)。對(duì)于本實(shí)用新型大的及重的導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型，可采用額外的減振方法，如附加 于導(dǎo)線(xiàn)的無(wú)載導(dǎo)線(xiàn)段，導(dǎo)線(xiàn)附加連接點(diǎn)之間不同的段長(zhǎng)來(lái)處理所有的頻率范圍。
[0138] 較新類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)所用金具往往是昂貴的，因它需要考慮使用特殊昂貴的金具來(lái)無(wú) 損傷地鎖緊忍線(xiàn)。本實(shí)用新型中的承力忍已自然地被一層導(dǎo)電材料保護(hù)，其允許與傳統(tǒng)的 金具壓接工藝相匹配，夾具直接壓接于承力忍來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械載荷傳遞。對(duì)于多元承力忍如C7 中的復(fù)合材料承力忍，Tokyo Rope及ACCR類(lèi)型導(dǎo)線(xiàn)，用本專(zhuān)利來(lái)避免多根承力忍之間的接 觸點(diǎn)過(guò)分承力而損傷是有利也必要的。
[0139] 大部分新安裝的導(dǎo)線(xiàn)由于高壓線(xiàn)路的電暈效應(yīng)而充滿(mǎn)噪音。本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)具 有密封圓表面，典型導(dǎo)線(xiàn)絞線(xiàn)操作中使用的潤(rùn)滑劑是不必要的，從而消除了通常與新導(dǎo)線(xiàn) 相關(guān)的噪聲效應(yīng)。
[0140] 單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料承力忍(4〔0：，40^，〔7，1^-5日旨，1'〇47〇1?〇96等等）往往是 脆性的，誤操作產(chǎn)生的過(guò)度軸向壓力易導(dǎo)致纖維斷裂。包覆層不僅保護(hù)了承力忍來(lái)自誤操 作的直接損傷，而且使得承力忍的有效直徑（即包覆層外層)更大從而緩和了尖角的發(fā)生。 擁有持久的拉伸應(yīng)變及拉伸應(yīng)力的承力忍具有一種內(nèi)置機(jī)制來(lái)有效地緩和及對(duì)沖來(lái)自彎 曲產(chǎn)生的壓壓力，使得新導(dǎo)線(xiàn)的施工操作安全及省錢(qián)。
[0141] 實(shí)施例2:新建輸配電網(wǎng)的應(yīng)用
[0142] 新建項(xiàng)目通常對(duì)材料及勞力成本(如導(dǎo)線(xiàn)成本，夾具成本及電塔成本)更敏感。一 些新建項(xiàng)目針對(duì)長(zhǎng)距離傳輸及特高壓，必須控制電暈效應(yīng)，最小化導(dǎo)線(xiàn)電阻及線(xiàn)損。
[0143] 本實(shí)用新型實(shí)施包括用額外導(dǎo)線(xiàn)層沿著包覆的預(yù)張應(yīng)力處理過(guò)的承力忍進(jìn)行導(dǎo) 線(xiàn)絞合來(lái)提高作為特高壓應(yīng)用的導(dǎo)線(xiàn)直徑，有助于方便操作(要求較小的卷軸盤(pán)繞）。對(duì)于 60化的交流電路侶導(dǎo)線(xiàn)，表面效應(yīng)要求導(dǎo)電層的最大厚度為17毫米。大的導(dǎo)線(xiàn)需考慮多層 構(gòu)造。由于大面積包覆侶已處于預(yù)應(yīng)力，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行額外預(yù)張應(yīng)力處理而使外導(dǎo)線(xiàn)層處于 壓應(yīng)力或不受張應(yīng)力是非常容易的。運(yùn)將減少導(dǎo)線(xiàn)中的燈籠變形趨勢(shì)。若需要，額外的預(yù)應(yīng) 力可參考圖4及5或本實(shí)用新型中建議的承力忍修剪來(lái)實(shí)施。額外的導(dǎo)電層可為侶，退火侶， 侶合金，或其他類(lèi)型的導(dǎo)電介質(zhì)。首選的實(shí)施為侶或侶合金，其可承受更大的壓力(壓力下 不易向外膨脹），與退火侶相比更耐刮，來(lái)保護(hù)導(dǎo)線(xiàn)表面完整性，抵御惡劣施工現(xiàn)場(chǎng)條件下 的輕微事故或磨蝕性風(fēng)拳線(xiàn)纏在高壓線(xiàn)上的侵蝕。
[0144] 基于導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)的抑制，導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)行溫度高于其熱拐點(diǎn)時(shí)導(dǎo)電介質(zhì)如侶不受張力 (或處于壓力），導(dǎo)線(xiàn)具有優(yōu)越的自阻尼性能，可承受高的架設(shè)張力，比如25-40%RTS(相比 目前較典型的10-20%RTS架設(shè)張力）。運(yùn)不僅減少了線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)的傾向（導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)對(duì)電力 線(xiàn)路是非常有害的，由于不同地區(qū)有不同的原因，其非常難W解決），而且可獲得最佳的導(dǎo) 線(xiàn)離地高度，從而減少電塔的高度或增加電塔間的跨度來(lái)降低工程成本。緊湊的構(gòu)造使絕 大部分導(dǎo)電侶(如完全退火的）達(dá)到最大致密包裝，與目前最佳的導(dǎo)線(xiàn)如ACCC相比，本實(shí)用 新型的導(dǎo)線(xiàn)可獲得更高的充填率，使其具有最高的輸電容量及最小線(xiàn)損的更好能效。
[0145] 為了解決超高壓及特高壓應(yīng)用中的電暈效應(yīng)，可使用帶有中空忍，中空導(dǎo)電線(xiàn)或 擴(kuò)大橫截面的導(dǎo)線(xiàn)。為進(jìn)一步最小化電暈效應(yīng)，可對(duì)侶外層表面采用親水表面處理來(lái)避免 水珠集結(jié)。傳統(tǒng)低成本的夾具可輕易適用于本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)，因?yàn)榘驳某辛θ虒?duì)直接壓 接更加牢固，承力忍受到包覆層更好的保護(hù)來(lái)抵御誤操作及環(huán)境效應(yīng)(如導(dǎo)線(xiàn)損傷，腐蝕， 紫外線(xiàn)，臭氧，濕氣等等)導(dǎo)致的導(dǎo)線(xiàn)壽命限制，使輸電線(xiàn)具有更高的安全性及可靠性。
[0146] 實(shí)施例3:特殊情況(超長(zhǎng)跨度跨江跨河，嚴(yán)重冰凍及腐蝕嚴(yán)重地區(qū)）下的應(yīng)用
[0147] 跨江跨河及大跨度應(yīng)用或嚴(yán)重冰凍地區(qū)需要高強(qiáng)高模量的致密導(dǎo)線(xiàn)。若該電力傳 輸線(xiàn)路受到熱弧垂的約束，則要求部分或整個(gè)熱拐點(diǎn)的抑制。若傳輸線(xiàn)路弧垂架空距離受 到冰載荷或?qū)Ь€(xiàn)重量驅(qū)使，則要求使用高強(qiáng)輕質(zhì)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料承力忍)借助一部分 或多數(shù)侶合金(例如侶錯(cuò)合金，6201-T81)承載來(lái)降低弧垂(導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)受較少的抑制，即額 外的導(dǎo)電材料層(預(yù)應(yīng)力處理過(guò)的承力忍包覆導(dǎo)電層W外)不承受預(yù)應(yīng)力處理。）對(duì)導(dǎo)線(xiàn)充 分預(yù)應(yīng)力處理使其接近設(shè)計(jì)冰載荷W便導(dǎo)線(xiàn)在高張力作用下具有最大架空距離而同時(shí)對(duì) 電塔沒(méi)有過(guò)度的機(jī)械張力載荷。運(yùn)要求承力忍預(yù)張力處理能夠伸長(zhǎng)至少0.1%，最好至少 0.25%。微風(fēng)振動(dòng)在長(zhǎng)跨度的應(yīng)用中通常是危險(xiǎn)的，使用導(dǎo)線(xiàn)的熱拐點(diǎn)被大幅下降（如拐點(diǎn) 降低超過(guò)30度)是非常重要的，降低拐點(diǎn)溫度至微風(fēng)振動(dòng)最常在冬季發(fā)生的典型溫度W下 將可W把導(dǎo)電線(xiàn)的自阻尼最大化。致密的自然光滑外形如封閉的同屯、表面導(dǎo)電層將最小化 冰的積聚及大大減少風(fēng)載。若導(dǎo)線(xiàn)有足夠尺寸，外層額外絞合的導(dǎo)電層其絞線(xiàn)應(yīng)首選構(gòu)造 如Z，TW，C及S絞型線(xiàn)減小風(fēng)載。對(duì)關(guān)鍵傳輸跨度的導(dǎo)線(xiàn)損傷探測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控導(dǎo)線(xiàn)的精確弧 垂，導(dǎo)線(xiàn)溫度及導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)力，可通過(guò)裝入單根或多根光纖于承力忍與第一包覆層(光纖最好未 拉伸處理w保持其使用壽命)間界面。
[0148] 本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)尤其適用于腐蝕和侵蝕地區(qū)。導(dǎo)線(xiàn)表面完全封閉，沒(méi)有通道供 污染物，粗糖的砂子或顆粒進(jìn)入導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部。傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)電絞線(xiàn)間的間隙是容易的通道，導(dǎo)致 電線(xiàn)內(nèi)部腐蝕。對(duì)于金屬性質(zhì)的承力忍，包覆的導(dǎo)電材料完全將其與外界屏蔽使其免受腐 蝕的影響。
[0149] 當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)用對(duì)導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)不敏感時(shí)，但要求與低成本金具匹配，且易于安裝及修 復(fù)，導(dǎo)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力處理步驟雖然不絕對(duì)需要但仍為可選及首選的，因?yàn)楸d荷 或?qū)Ь€(xiàn)重量驅(qū)使的電路段導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)用通常選用侶合金，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致大幅抬高導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)。適當(dāng) 降低熱拐點(diǎn)使其低于日常的工作溫度有助于應(yīng)付微風(fēng)振動(dòng)及控制熱弧垂W便處理N-1及N- 2的緊急情況時(shí)高輸電容量要求，而同時(shí)，拐點(diǎn)沒(méi)有過(guò)量的降低（即極度重冰事件發(fā)生的溫 度W上）W便遭受極度重冰襲擊時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)有侶合金部分承載來(lái)應(yīng)付及控制載冰弧垂。
[0150] 實(shí)施例4:配電線(xiàn)路及光纜地線(xiàn)應(yīng)用
[0151] 電力配電線(xiàn)路不設(shè)及電暈效應(yīng)，因其操作電壓低于110KV。導(dǎo)線(xiàn)可W是裸露或絕 緣的。配電導(dǎo)線(xiàn)中電流密度通常是較高的(傳輸導(dǎo)線(xiàn)的2-4倍），線(xiàn)損及能效在配電網(wǎng)是非常 相關(guān)的及重要的。導(dǎo)線(xiàn)，金具及安裝的成本在配電線(xiàn)路中更重要。配電線(xiàn)路中通常有容量限 審IJ，但N-1或N-2緊急情況需要時(shí)將要求更高的導(dǎo)線(xiàn)容量。對(duì)于60化的交流線(xiàn)路，侶導(dǎo)線(xiàn)的表 面效應(yīng)深度為16.9毫米。本實(shí)用新型的包覆承力忍導(dǎo)線(xiàn)非常適用于配電線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò):A)該導(dǎo) 線(xiàn)是致密的，充填率接近100%，最小化了電阻及線(xiàn)損而最大化了線(xiàn)路容量。由于承力忍預(yù) 應(yīng)力處理的結(jié)果，導(dǎo)線(xiàn)熱拐點(diǎn)大幅降低，碳纖維復(fù)合材料承力忍幾乎無(wú)熱弧垂，甚至本實(shí)用 新型相關(guān)的鋼忍承力忍導(dǎo)線(xiàn)的熱弧垂亦是非常易控制的。致密配電導(dǎo)線(xiàn)相對(duì)較小的半徑有 助于導(dǎo)線(xiàn)卷繞到導(dǎo)線(xiàn)卷盤(pán)上，同時(shí)它又足夠大，使導(dǎo)線(xiàn)中的承力忍免受誤操作尤其是尖角 的損傷。使用小的復(fù)合材料承力忍絞合導(dǎo)線(xiàn)雖然具有非常優(yōu)越的彎曲半徑范圍，然而，它也 極易遭受尖角情況損傷，運(yùn)是因?yàn)閺?fù)合材料承力忍遭受急彎點(diǎn)處的非常小的半徑時(shí)，會(huì)造 成過(guò)度的軸向壓應(yīng)力及纖維屈曲破壞。本實(shí)用新型中的配電導(dǎo)線(xiàn)尤其是使用碳纖維復(fù)合材 料承力忍，承力忍預(yù)應(yīng)力處理及拉伸應(yīng)力的保留減輕了甚至消除了軸向壓力導(dǎo)致纖維屈曲 斷裂的危險(xiǎn)性。包覆的導(dǎo)電層消除了復(fù)合材料忍遭受導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)極端尖角導(dǎo)致危險(xiǎn)的軸向壓力 的可能性。本實(shí)用新型亦消除了燈籠變形的危險(xiǎn)，因本實(shí)用新型的導(dǎo)電線(xiàn)不存在運(yùn)種可能 性，承力忍免遭影響導(dǎo)線(xiàn)壽命的濕氣，紫外線(xiàn)及氧的侵入。導(dǎo)線(xiàn)的包覆與現(xiàn)有的金具及傳統(tǒng) 的張力夾及聯(lián)接線(xiàn)夾所采用的壓制工藝完全匹配。導(dǎo)線(xiàn)的致密結(jié)構(gòu)使其適用于與低成本 MaClean聯(lián)接線(xiàn)夾及張力夾具通過(guò)簡(jiǎn)單插入導(dǎo)線(xiàn)或來(lái)自化P等公司（即承力忍處于預(yù)應(yīng)力的 導(dǎo)線(xiàn)）的簡(jiǎn)單的螺旋夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)張力夾或聯(lián)接線(xiàn)夾的目的，使現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)高效率及省錢(qián)。
[0152] 除了低成本，抵抗誤操作及高容量(常溫及高溫下），本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)（即表2中的 新-侶化W-A1)具有最佳高能效。例如，在下列表2分布導(dǎo)線(xiàn)中，本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)有類(lèi)似的 其它導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型的外徑。但具有高強(qiáng)度及低電阻。本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)在四個(gè)分布式導(dǎo)線(xiàn)選擇中 運(yùn)行溫度最低，其具有最高的容量(幾乎為侶合金導(dǎo)線(xiàn)AAAC的兩倍)及最低的線(xiàn)損。假設(shè)批 發(fā)電價(jià)為$l〇〇/MWhr，本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)與同等大小的碳纖維導(dǎo)線(xiàn)ACCC相比效率提高10%W 上，與同等大小的侶合金導(dǎo)線(xiàn)AAAC相比效率提高25% W上。每年，該實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)與同等大 小的碳纖維導(dǎo)線(xiàn)ACCC相比每米節(jié)省大約$1.85,與同等大小的侶合金導(dǎo)線(xiàn)AAAC相比由于線(xiàn) 損降低每米可節(jié)省-$6.8。對(duì)于重冰地區(qū)（如30毫米的冰），或?qū)Ь€(xiàn)有較長(zhǎng)的跨度距離(如200 米），本實(shí)用新型的導(dǎo)線(xiàn)（即新-侶錯(cuò)化w-AlZr)弧垂亦是最佳的。
[0153] 表2:同等導(dǎo)線(xiàn)大小的配電導(dǎo)線(xiàn)比較
[0154]
[0156]配網(wǎng)線(xiàn)路亦可被考慮用來(lái)傳送光纖到家。使用中空忍導(dǎo)線(xiàn)（預(yù)應(yīng)力處理的），忍線(xiàn) 中穿入未拉伸的光纖電纜，電網(wǎng)公司有非常便宜的方法來(lái)促進(jìn)"光纖到家"的解決策略。用 于光纜應(yīng)用的本實(shí)用新型地線(xiàn)幾乎沒(méi)有額外的弧垂，使用中空包覆的承力忍可w很好解決 光纜地線(xiàn)對(duì)由復(fù)合材料承力忍組成的相線(xiàn)弧垂不協(xié)調(diào)問(wèn)題，中空忍內(nèi)部的光纖或光纜還可 用于連續(xù)監(jiān)測(cè)溫度，載荷，電流，張力，或者，該光纖也可主要地用作光纖通訊（電訊公司）。 [0157]雖然本實(shí)用新型首選的實(shí)施例已用專(zhuān)一術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了描述，前述對(duì)實(shí)施方式的描述 說(shuō)明用于解釋和說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)知道，特定實(shí)施方式的各個(gè)元件或特征一般并不限于該特定實(shí) 施方式。相反，即使沒(méi)有詳細(xì)示出或描述，在適用時(shí)，其也可W相互替換并可用于所選實(shí)施 方式中。同一事物還可按多種方式進(jìn)行變化，運(yùn)些變化不會(huì)被視作背離了本實(shí)用新型，并且 所有運(yùn)些修改均意在被包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。運(yùn)樣實(shí)施例的變動(dòng)其包括但不限于等 效特性或部件的替換，及各種各樣特性的互換，其可由本行業(yè)普通技術(shù)人員來(lái)實(shí)踐但沒(méi)有 違背W下權(quán)利要求的精神或范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，其特征在于，包括： 一根或多根承力芯線(xiàn)/棒，由一股或多股纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料芯線(xiàn)/棒組成，且承力芯 線(xiàn)/棒承受至少0 · 05 %的張力應(yīng)變；以及 導(dǎo)電部分至少有一層包裹型的導(dǎo)電材料，和/或多個(gè)同心包裹導(dǎo)電層，和/或敷繞在外 層的多股導(dǎo)電絲；以及 導(dǎo)電包裹層有足夠厚度>〇.5mm，而且是幾乎不承受張力；以及 所述導(dǎo)線(xiàn)是繞在圓盤(pán)上的； 或者， 一根或多根承力芯線(xiàn)/棒，由一股或多股纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料芯線(xiàn)/棒組成，且承力芯 線(xiàn)/棒承受至少〇 · 05 %的張力應(yīng)變，而且承力芯線(xiàn)/棒有一自選的絕緣層來(lái)避免承力芯與導(dǎo) 電層可能出現(xiàn)的電耦合化學(xué)反應(yīng)；以及 導(dǎo)電部分至少有一層包裹型的導(dǎo)電材料，和/或多個(gè)同心包裹導(dǎo)電層，和/或敷繞在外 層的導(dǎo)電絲；以及 導(dǎo)電包裹層有足夠厚度>〇.5mm，而且是幾乎不承受張力；以及 所述導(dǎo)線(xiàn)是繞在圓盤(pán)上的。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，其特征在于，承力芯由以下連續(xù)增 強(qiáng)纖維的一種構(gòu)成:碳纖維或陶瓷纖維、纖維玻璃纖維、玄武巖纖維;在一個(gè)樹(shù)脂基內(nèi)，可以 為熱固型或熱塑型或硅橡膠類(lèi)的或金屬型，也可能由有機(jī)或無(wú)機(jī)的充填材料組成，而且該 承力芯可以是單根或多根，可以是實(shí)芯或空芯，當(dāng)承力芯為空芯時(shí)，這承力芯可同時(shí)把光纖 放入空心部分用于光通訊，尤其在地線(xiàn)或配電線(xiàn)路上應(yīng)用，鋁導(dǎo)電層可以是鋁或鋁合金或 高溫鋁合金以及全退火處理過(guò)的軟鋁。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，其特征在于，導(dǎo)電層的鋁或鋁合金 至少一層，也可以是由多層同心層鋁或鋁合金管組成，或用鋁或鋁合金線(xiàn)絞繞于鋁或鋁合 金包覆過(guò)的承力芯上，承力芯經(jīng)歷過(guò)預(yù)張力處理，在過(guò)第一施工滑輪前至少有0.05%剩余 張力應(yīng)變?cè)诔辛π?，承力芯的線(xiàn)膨脹系數(shù)不超過(guò)15xl(T 6m/m/°C，承力芯有至少3KN的徑向抗 壓能力，以避免承力芯在金具壓制時(shí)可能出現(xiàn)損傷，所述導(dǎo)線(xiàn)至少可以有500m的生產(chǎn)長(zhǎng)度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，其特征在于，承力芯可以是單根； 也可以是多根，部分或全部的承力芯表面進(jìn)行過(guò)處理來(lái)達(dá)到承力芯與包覆導(dǎo)電層之間的緊 密牢靠牢固結(jié)合，表面特征包括凸出或凹陷構(gòu)造，編織纖維層，或承力芯最外層纏繞纖維 束，來(lái)增加包覆導(dǎo)電層與承力芯之間的結(jié)合及摩擦力，纏繞的纖維束可以留在承力芯表面， 也可以去掉，導(dǎo)線(xiàn)最外層，即承力芯包覆導(dǎo)電層外的層，可以是多層包覆層，或者是以下形 狀中的一種或幾種的導(dǎo)電線(xiàn)絲，梯形、Z、S或C型及圓型。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，其特征在于，承力芯被充分保護(hù)在 包覆導(dǎo)電體內(nèi)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低熱拐點(diǎn)的高能效導(dǎo)線(xiàn)，其特征在于，所述導(dǎo)線(xiàn)適用于所有 電壓等級(jí)。
【文檔編號(hào)】H01B9/00GK205428551SQ201520553429
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日
【發(fā)明人】黃建平
【申請(qǐng)人】黃建平