专利名称：一种碳纤维光电复合导线接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力输送领域，尤其是涉及一种电力金具，具体涉及一种碳纤维光电复合导线接头。
背景技术：
国内外高压输电中的关键技术之一是导线，导线性能的好坏直接影响输电特性。导线在使用过程中，要承受复杂工矿的影响风力疲劳载荷、电场感应、磁场涡流、高温、高寒、雨雪冰雹等，而且受到大气中各种介质的腐蚀。因而要求导线要具有高的导电特性、高的拉伸强度、高的抗疲劳性能、高的耐复杂环境影响和耐腐蚀性能。目前国内外用的导线几乎全部为钢芯铝绞线或钢芯铜绞线，该类导线虽然能够满足导电要求，但线损高，弧垂大，电磁噪音大，不利于加大塔距和高温输电。 国外近几年出现了碳纤维光电复合导线，其特征是以碳纤维增强环氧树脂基复合材料代替钢芯，该新型导线具有受热不膨胀，重量轻，高温输电弧垂小等优点，获得了国际输变电系统的青睐和认可。普通钢芯铝绞线采用直接连紧结构形式，导线钢芯直接用卡子与张紧接头连接在一起，全部采用机械结构形式，西部导电体用镀锌钢卡直接压紧导电铝导线。由于碳纤维光电复合导线的复合芯没有弯曲强度，且不耐压，不能直接用钢卡子连接，目前虽然有用开口片螺母紧固连接形式，但连接压紧部分为线接触，特别容易出现断裂现象，且尺寸精度要求极高，现场应用困难。同时，现有的接头不能够将光电复合导线中的光纤引出，无法实现光、电分离。此夕卜，现有的接头，容易受风力而摆动，还容易受湿冷天气结成覆冰，进而造成输电线路舞动。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，研制一种为碳纤维光电复合导线的大量推广应用奠定基础，适用于碳纤维光电复合导线的连接接头的一种碳纤维光电复合导线接头，通过改变原有接头的外形，以减小风阻；改变接头的覆冰轮廓，改变接头覆冰时空气动力外形，进而减少输电线路舞动几率并降低输电线路舞动幅度，同时要解决实现光纤和输电导线分离的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是—种碳纤维光电复合导线接头，其特征在于，所述接头为内、外两层结构，外层结构由筒状的压线套和在压线套的外部连接固定的导电连接头组成，在压线套的内腔设置有由张力头、张紧套筒、内顶螺母、内锥体组成的组合体式内层结构，张紧套筒的一端为锥形腔体，其锥形腔体内腔的锥度与其锥形腔体内所套装的内锥体外部的锥度一致，张紧套筒另一端的内腔设置有内螺纹，其内螺纹与张力头和内顶螺母的外螺纹相匹配，内锥体上有穿装碳纤维光电复合导线的中心通孔，在压线套与张紧套筒之间有穿装铝绞线的环行腔，在内顶螺母与内锥体之间的内顶螺母上有顶压内锥体凸台，在内顶螺母与张力头之间有两者相互咬合的接头；在所述压线套和张紧套筒上分别设置至少一个镂空孔；在所述压线套的外轮廓上设置螺旋环绕条纹。所述镂空孔用于在需要的时候引出碳纤维光电复合导线中的光纤部分，以实现光、电分离。此外，在压线套的外轮廓上设置环绕的螺旋条纹，螺旋形状改变该压线套部位的空气动力形状，可以使压线套沿长度方向上的受风横截面不断变化；还可以在湿冷天气下使压线套外覆冰轮廓为不规则形状，使截面沿螺旋方向变化，以致风力所产生的空气动力效应相互干扰与制约，从而破坏了起舞的条件使其升力系数减小，升力系数曲线变化趋于平稳，其阻力系数的增大能使导线在运动过程中消耗更多的能量，有利于减少输电线路舞动几率并降低输电线路舞动幅度。由于采用了上述方案，使得本实用新型在使用中，可减小风阻，并减少输电线路舞动几率并降低输电线路舞动幅度。本实用新型的内锥体由3-6块小锥块组合而成，内锥体的外锥面与张紧套筒的锥体腔体的内表面锥度完全一致，内锥体穿装碳纤维光电复合导线的中心通孔的内径比碳纤维光电复合导线的碳纤维复合芯外径小0. 2-2_，内顶螺母与张力头之间的相互咬合接头为相匹配的内六角和外六角，张力头外端有与外部架线铁塔上的张力机构连接的孔。 本实用新型其外层的导电连接头与压线套的连接为铝合金压铸一次整体成型体的固定连接，筒状的压线套的导电筒体为一端带有张力头的穿装孔，一端敞开的圆形筒体，圆形筒体内孔的截面积略大于张紧套筒外圆的截面积与导线铝绞线导电面积之和，穿装铝绞线的环行腔的截面积大于导线铝绞线导电面积的I. 5倍。本实用新型的结构特征和使用时的工作原理是它为外内两层结构，内层结构是张紧套筒组合体，用于夹紧碳纤维光电复合导线的碳纤维复合芯，外层结构是导电接头，用于夹紧碳纤维光电复合导线的导电铝导线，内层结构为组合体，材质为不锈钢，或镀、渗、涂有防腐蚀涂层的金属材料，张紧套筒的一端为锥形腔体，其内腔锥度与内锥体外部锥度一致，张紧套筒另一端为圆柱螺纹腔体，其螺纹规格与张力头螺纹及内顶螺母螺纹规格一致。内锥体由3-6块小锥块组合而成，组合起来后的内锥体外锥面与张紧套筒的锥体腔体内内表面锥度完全一致，内锥体内腔为圆柱腔体，内径比碳纤维光电复合导线的碳纤维复合芯外径小0. 2-2mm ；内顶螺母的外螺纹与张紧套筒另一端圆柱腔体内螺纹一致，其一端稍小，用于压紧内锥体端面，另一端为内六角，用于拧紧固定内锥体；张力头为一一端带孔的圆柱螺纹体，其外螺纹与张紧套筒圆柱腔体内螺纹一致，其孔用于连接架线铁塔上的张力机构。使用时先将碳纤维光电复合导线的铝导线剥开，露出中间复合芯，将复合芯穿进张紧套筒内锥端，从另一圆柱筒体端穿出，将内锥体安装在碳纤维复合芯外部，连同内锥体一起回拉复合芯至张紧套筒锥体腔体，安装内顶螺母，从张紧套筒内部顶紧固定内锥体，将导线铝绞线平附在张紧套筒外部，连同组合好的张紧套筒整体装进外层接头，从外层导电接头端部插进张力头并拧紧固定，用压紧机构将导电接头外部紧固压紧，保证外层导电接头与导线铝绞线良好接触。本实用新型的优点是接头连接碳纤维光电复合导线时，操作容易，可靠性高，不松脱，不损伤碳纤维光电复合导线的碳纤维复合芯，并且可重复利用。并且通过改变接头的外形，减小风阻；改变接头的覆冰轮廓，改变接头覆冰时空气动力外形，进而减少输电线路舞动几率并降低输电线路舞动幅度，同时解决了光纤和输电导线分离的问题。
图I为本实用新型的碳纤维光电复合导线接头的剖面图。图2为本实用新型的碳纤维光电复合导线接头的内锥体结构的示意图。图中1 一张力头，2—压线套，3—张紧套筒，4一内顶螺母，5—内锥体，6—碳纤维光电复合导线，7—招绞线，8—导电连接头，9一粗糙体，10 —内锥体组合块A，11 一内锥体组合块B，12 —内锥体组合块C，13—压线套上的镂空孔，14一张紧套筒上的镂空孔。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。一种碳纤维光电复合导线接头，其导线接头为内、外两层结构，外层结构由筒状的压线套2和在压线套2的外部连接固定的导电连接头8组成，在压线套2的内腔设置有由 张力头I、张紧套筒3、内顶螺母4、内锥体5组成的组合体式内层结构，张紧套筒3的一端为锥形腔体，其锥形腔体内腔的锥度与其锥形腔体内所套装的内锥体5外部的锥度一致，张紧套筒3另一端的内腔设置有内螺纹，其内螺纹与张力头I和内顶螺母4的外螺纹相匹配，内锥体5上有穿装碳纤维光电复合导线6的中心通孔，在压线套2与张紧套筒3之间有穿装铝绞线7的环行腔，在内顶螺母4与内锥体5之间的内顶螺母4上有顶压内锥体5凸台，在内顶螺母4与张力头I之间有两者相互咬合的接头。在所述压线套2和张紧套筒3上分别设置一个镂空孔13、14 ;在所述压线套2的外轮廓上设置螺旋环绕条纹(图中未示出)。其内锥体5由3-6块小锥块组合而成，内锥体5的外锥面与张紧套筒3的锥体腔体的内表面锥度完全一致，内锥体5穿装碳纤维光电复合导线6的中心通孔的内径比碳纤维光电复合导线的碳纤维复合芯外径小0. 2-2_，内顶螺母4与张力头I之间的相互咬合接头为相匹配的内六角和外六角，张力头I外端有与外部架线铁塔上的张力机构连接的孔。其外层的导电连接头8与压线套2的连接为铝合金压铸一次整体成型体的固定连接，筒状的压线套2的导电筒体为一端带有张力头I的穿装孔，一端敞开的圆形筒体，圆形筒体内孔的截面积略大于张紧套筒3外圆的截面积与导线铝绞线7导电面积之和，穿装铝绞线7的环行腔的截面积大于导线铝绞线7导电面积的I. 5倍。实施例一碳纤维光电复合导线芯部材料为碳纤维复合材料，直径10mm，导线外径30mm，软铝材质。加工生产适合本导线的接头，结构尺寸如下张紧套筒3的长度400mm，外径40mm，内径20mm，螺纹部分长度200mm，根据张紧套筒3螺纹配制加工内顶螺母4和张力头1，内锥腔体长度200mm，内锥体外径20mm，内锥体内径9. 5mm,内锥体共有三块组成，以上材料材质为45号优质碳素钢镀锌处理；根据导线结构尺寸及张紧套筒3结构尺寸，设计导电接头内径50mm,导电接头外径70mm,长度500mm,材质为高强招合金。使用时，先将碳纤维光电复合导线的铝导线剥开，露出中间直径IOmm复合芯，将复合芯穿进张紧套筒3内锥端，从另一圆柱筒体端穿出，将三块内锥体安装在IOmm碳纤维光电复合导线外部，连同内锥体5 —起回拉复合芯至张紧套筒3的锥体腔体，安装内顶螺母4，从张紧套筒3内部顶紧固定内锥体5，将导线铝绞线平附在张紧套筒3外部，连同组合好的张紧套筒3整体装进外层接头内，从外层导电连接头8端插进张力头I并拧紧固定，用液压钳将导电连接头8外部紧固压紧。至此碳纤维光电复合导线接头安装完毕。拉力实验表明，该接头可承受12吨拉断力实施例二碳纤维光电复合导线芯部材料为碳纤维复合材料，圆形，直径15mm，导线外径50mm，软铝材质。加工生产适合本导线的接头，结构尺寸如下张紧套筒长度500mm，外径50mm，内径25mm，螺纹部分长度200mm，根据张紧套筒螺纹配制加工内顶螺母和张力头，内锥腔体长度300mm，内锥体外径25mm，内锥体内径13mm，内锥体共有四块组成，以上材料材质为高铬高强不锈钢；根据导线结构尺寸及张紧套筒结构尺寸，设计导电接头内径75mm，导电接头外径100mm,长度600mm,材质为高强招合金。 使用时，按照实施例一的方法步骤安装接头。拉力实验表明，该接头可承受30吨拉断力。
权利要求1 . I、一种碳纤维光电复合导线接头，其特征在于，所述接头为内、外两层结构，外层结构由筒状的压线套和在压线套的外部连接固定的导电连接头组成，在压线套的内腔设置有由张力头、张紧套筒、内顶螺母、内锥体组成的组合体式内层结构，张紧套筒的一端为锥形腔体，其锥形腔体内腔的锥度与其锥形腔体内所套装的内锥体外部的锥度一致，张紧套筒另一端的内腔设置有内螺纹，其内螺纹与张力头和内顶螺母的外螺纹相匹配，内锥体上有穿装碳纤维光电复合导线的中心通孔，在压线套与张紧套筒之间有穿装铝绞线的环行腔，在内顶螺母与内锥体之间的内顶螺母上有顶压内锥体凸台，在内顶螺母与张力头之间有两者相互咬合的接头；在所述压线套和张紧套筒上分别设置至少一个镂空孔；在所述压线套的外轮廓上设置螺旋环绕条纹。
专利摘要本实用新型涉及一种碳纤维光电复合导线接头，其特征在于，导线接头为内、外两层结构，外层结构由筒状的压线套和在压线套的外部连接固定的导电连接头组成，在压线套的内腔设置有由张力头、张紧套筒、内顶螺母、内锥体组成的组合体式内层结构；在所述压线套和张紧套筒上分别设置至少一个镂空孔；在所述压线套的外轮廓上设置螺旋环绕条纹。本实用新型特别适合用作超高压、特高压输电用碳纤维光电复合导线的接头，并且可以引出复合导线中的光纤，实现光纤和输电导线分离。
文档编号H01R4/50GK202513306SQ20122018134
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者不公告发明人 申请人:河南科信电缆有限公司