专利名称：输电导线用树脂基纤维复合芯及复合芯导线的制作方法
技术领域：
实用新型是对架空输电导线用树脂基纤维复合芯的改进，尤其涉及一种内外具有
二种不同纤维层，且层间不易分层的输电导线用树脂基纤维复合芯。
背景技术：
输电导线用树脂基高强度连续纤维复合芯(简称复合芯)，例如中国专利 CN1649718所述复合芯，因具有抗拉强度大、耐温高、线膨胀系数小等特点，在输电线路中 优势日益凸现。人们为降低复合芯成本，和/或提高复合芯的弯曲性能，一种方法是采用 碳纤维芯作内层，外复合有另一种纤维例如玻璃纤维和/或玄武岩纤维层。例如中国专利 CN201237921复合材料芯，碳纤维芯体(1)外包覆有0. 5_1. 5毫米玻璃纤维保护层(2)。申 请人再先申请专利CN200620126418. 8复合芯，有同心复合的内部和外部二层。虽然两种纤 维通过拉挤复合组成复合芯，依靠树脂的粘结组成整体，但客观上由于复合芯处于长期受 力状态，两种纤维材料的线膨胀系数及弹性模量各不相同，加上两种树脂基纤维芯结合面 光滑磨擦力小，时间长后，特别是在使用过程中温度变化落差较大情况下，会出现两种纤维 层接触界面的分层，从而导致强度的急剧降低，有效寿命縮短，影响复合芯的性能和推广应 用。 其次，复合芯，由于采用拉挤成型，客观上也有其自身不足，例如复合芯由于采用 拉挤成型，表面光滑，表面摩擦力小，与外绞合的铝导体握着力小，不仅造成整体结构不稳 定，并且与金具连接握着力也小，不利于架设施工和固定，严重会出现绞合导体滑脱抽芯， 需用专用放线金具施工，给导线施工和运行均带来不利影响；其次，复合芯质脆、韧性差、耐 冲击性差，在受侧向冲击或压力或弯曲时易发生纵向开裂，导致强度大幅度下降，危及安全 运行。此外，复合芯长期与空气接触，会加速树脂的老化，从而造成导线寿命降低。 上述不足仍有值得改进的地方。
实用新型内容实用新型主要目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种两种纤维结合界面层 间不易分层的输电导线用树脂基纤维复合芯。 实用新型第二目的在于提供一种由上述复合芯制得的复合芯导线。 实用新型第一 目的实现，主要是改进两种纤维结合界面结构，使原单一光滑圆周
界面结合，改为类似锯齿相互嵌入结合，即在拉挤形成内层树脂纤维芯时，将其表面制成具
有类似锯齿的凹凸毛面，使得复合外层另一种纤维时有部分嵌入其中，形成相互嵌入的非
光滑面结合，即在结合界面形成一种相互咬合结合界面结构，达到增强两者结合力和结合
面积，从而克服现有技术的不足，实现实用新型目的。具体说，实用新型输电导线用树脂基
纤维复合芯，由内层树脂基纤维芯与外层树脂基纤维芯同心复合组成，其特征在于先成型
内层树脂基纤维芯，后复合外层树脂基纤维芯，所说内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹
凸表面，内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。[0008] 实用新型所说内外层非平滑结合面，相对于现有技术同心复合光滑圆周结合而
言，它可以是呈锯状复合结合，或者类似锯齿状、齿轮状、波浪形等的非光滑圆周复合结合， 或者本领域普通技术人员将意识到也可以采用其他具有凹凸嵌入表面复合也可采用，只要
是结合界面具有相互嵌入复合均可，统称为非平滑结合界面。这种非平滑结合界面形成，一 种简便方法是通过在拉挤成型内芯时，通过成型模具实现。 所说先成型内层芯，后复合外层芯，可以是单独先成型内层芯棒，固化后再复合外 层复合芯层，也可以是通过前后二道拉挤成型，然后内外层一起固化。 此外，为提高复合芯与绞合导体的磨擦力，还可以在复合芯最外表面挤包有厚度 > 0. 3mm铝层。兼顾性能及经济性，挤包铝层厚度较好为0. 5_1. Omm，挤包铝层过厚，实际无 此必要，反面会造成铝材的浪费，增加成本。相对地，如果复合芯为单芯，则挤包铝层宜相对 厚一些；如果复合芯系多根相对细的复合芯绞合结构，则各复合芯外挤包铝层可以适当薄一点。 实用新型复合芯导线，包括复合芯内芯和外绞合的一或多层铝导体，其特征在于 所说复合芯至少由内外二层树脂基纤维芯复合组成，内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹 凸表面，内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。 复合芯导线，所用复合芯为上述公开的各种复合芯。 实用新型输电导线用树脂基纤维复合芯及复合芯电缆，相对于现有技术，由于采 用相互嵌入界面复合结构，显著提高了两种纤维复合的结合力和结合强度，在使用中内外 复合层不易分层，极大提高了使用的安全性。其次，由于在其表面挤包有整体铝层，不仅显 著提高了与绞合铝导体的磨擦力，所得导线整体结构稳定，方便了施工，施工放线过程不会 造成因磨擦力不够而产生抽芯；而且整体铝层的抱合作用，极大提高了复合芯受外力抗开 裂能力。此外，复合芯外面挤包有铝层，还具有防止树脂老化功能，可以提高复合芯的使用 寿命。特别是，复合芯的磨擦力增加，在施工放线中，可以不用复合芯专用工具，使用现有钢 芯导线用压接式金具施工。并且挤包铝层还具有一定的导电功能，还可以提高输电能力。挤 包铝层，与绞合铝导体电阻基本一致，而不会因电阻值不同，存在电位差，造成对导线的电 化学腐蚀。由内外二种纤维同心复合的复合芯，其结合面采用非光滑的凹凸相互嵌入复合， 还使得复合芯不易分层。 以下结合若干个优化具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型，但实 施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此不应 理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的非实 质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属 实用新型保护范围。
图1为实用新型复合芯一种典型复合截面结构示意图。 图2为图1复合芯外挤包有铝层复合芯截面结构示意图。 图3为多个图2细复合芯绞合组成复合芯截面结构示意图。 图4-6为采用图1所述复合芯制作的不同结构导线截面示意图。
具体实施方式
实施例1 :参见图l，树脂基纤维复合芯，由同心的内层树脂基碳纤维芯1与外层树 脂基玻璃纤维芯3同心复合组成，其中内层芯外周面与外层芯内周面结合界面，呈锯齿状2 复合结合。制备时首先通过内周面有锯齿结构的拉挤模具，拉制成型外周面呈锯齿结构的 内层芯l，然后再在内层芯上拉制复合外层树脂基纤维芯3。
实施例2 :参见图2，在实施例1所得复合芯外表面，象电缆挤包护套方法，由挤铝
机将熔融铝液挤包到复合芯表面，形成闭合的厚度为0. 6mm的包履铝层4。 实施例3 :参见图3，采用多个实施例2所得细复合芯，绞合组成复合芯。 实施例4，参见图4，采用实施例1复合芯作加强芯，外绞合有二层梯形型线铝导体
5，得到复合芯导线。 实施例5 :参见图5，如实施例4，其中复合芯外绞合铝导体为若干层圆形导体6。 实施例6 :参见图6，如实施例4，其中复合芯外依次有疏绞圆形铝导体7组成扩径 层，外绞合有Z形型线导体8，构成复合芯扩径导线。 此外，还可以将实施例2或3中复合芯，替代实施例4-6中复合芯。 对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公
开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他
方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如内外芯纤维和
/或树脂的改变，内外层结合界面的改变，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现
与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。
权利要求输电导线用树脂基纤维复合芯，由内层树脂基纤维芯与外层树脂基纤维芯同心复合组成，其特征在于先成型内层树脂基纤维芯，后复合外层树脂基纤维芯，所说内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹凸表面，内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。
2. 根据权利要求1所述输电导线用树脂基纤维复合芯，其特征在于内外层结合界面为 锯齿形。
3. 根据权利要求1或2所述输电导线用树脂基纤维复合芯，其特征在于复合芯外表挤 包有厚度^ 0. 3mm铝层。
4. 根据权利要求3所述输电导线用树脂基纤维复合芯，其特征在于复合芯外挤包铝层 厚度为0. 5-1. 0mm。
5. 复合芯导线，包括复合芯内芯和外绞合的一或多层铝导体，其特征在于所说复合芯 至少由内外二层树脂基纤维芯复合组成，内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹凸表面，内 外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。
6. 根据权利要求5所述复合芯导线，其特征在于复合芯内外层结合界面为锯齿形。
7. 根据权利要求5或6所述复合芯导线，其特征在于复合芯外表挤包有厚度^ 0. 3mm铅层。
8. 根据权利要求7所述复合芯导线，其特征在于复合芯外挤包铝层厚度为0. 5-1. Omm。
专利摘要本实用新型是对架空输电导线用树脂基纤维复合芯的改进，其特征是先成型内层树脂基纤维芯，后复合外层树脂基纤维芯，所说内层树脂基纤维芯周面为非光滑的凹凸表面，内外层树脂基纤维芯相互嵌入，形成非平滑结合界面。相互嵌入界面复合结构，显著提高了两种纤维复合的结合力和结合强度不易分层，极大提高了使用的安全性。复合芯外挤包铝层，提高了与绞合铝导体的磨擦力，施工放线过程不会造成因磨擦力不够而产生抽芯，铝层的抱合作用，极大提高了复合芯受外力抗开裂能力。
文档编号H01B5/10GK201477964SQ20092023266
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者徐静, 杨伯其, 蒋华君 申请人:远东复合技术有限公司;远东电缆有限公司;江苏新远东电缆有限公司