本发明涉及电力输送技术领域，尤其涉及一种架空输电线。
背景技术：
架空线路输电是电力工业采用的主要输电方式，通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输送和交换电能，构成各种电压等级的电力网络。架空输电线路，尤其是大跨度导线是电能输送的咽喉，对国民经济具有重大的意义。作为理想的输电线路导线材料，必须具有较高的导电性能、较高的比强度和好的弧垂特性，还要具有较好的抗高温软化能力和抗结变性能、较好的耐腐蚀性和耐氧化性，与此同时，还要求表面光洁度好、残余应力小、易于加工和连接。随着输电容量的增加和载流量的增大，对架空输电线路的导线提出了更高的要求，不仅要有良好的电导率，以提高输电容量和降低线损，还要具有一定的强度以支持其自身重量及外来的自然载重(风荷载、冰荷载)。从节能环保方面考虑，要求导线使用寿命长、可回收性好和再利用率高。从经济方面考虑，导线应该尽可能的质量轻、价格低。
架空输电导线经过百年的发展历程，不断更新换代，品种日新月异，包括钢绞线、钢芯铜绞线、钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、铝包钢绞线、钢芯铝包钢绞线、全铝合金绞线、碳纤维复合导线等。目前在大跨距高压架空输电线路上，使用圾多、生产和应用技术最成熟的是钢芯铝绞线，常用的钢芯铝绞线由铝线和钢线绞合而制成的，中心钢线起承力作用，外层铝线起载流作用。
由于铝的强度低，通常需要用加强线芯来提高输电铝绞线的强度，开始采用的加强材料主要是普通钢绞线，经过不断发展，目前的加强材料线种包括热镀锌钢线(镀纯锌或锌-5％铝-稀土的Galfan合金)、热镀Galfan合金高强度殷钢(INVAR-Fe-5％Ni)线、铝包殷钢线、碳纤维加强线、碳纤维和聚合物复合的加强线、铝包钢线、热镀铝钢线、Bezinal镀锌钢线等。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种架空输电线，能够提高导电率，以提高输电容量和降低线损，同时具有较高的强度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种架空输电线，其采用石墨烯和碳纤维的复合材料作为加强线。
石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，它的拉伸强度测量值在1060Gpa，比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。因此采用石墨烯纤维作为加强线，不仅能够提高架空输电线的强度，同时由于其本身相较于金属轻，同样体积下，能大幅减少自身重量，因此能间接减少架空线的载荷。
但由于石墨烯目前纤维长度较短，价格较高，因此与碳纤维复合使用。碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700Gpa，密度约为1.5到2.0克每立方厘米。
通过石墨烯纤维和碳纤维的复合，所述石墨烯纤维与碳纤维的复合方式是已知技术，本领域技术人员可以根据具体工艺要求及生产条件，自由选择，本发明不再赘述。
石墨烯纤维和碳纤维的复合比例，以体积计，石墨烯纤维:碳纤维为2:1～1:3，从目前的成本考虑，优选1:2。
本发明的石墨烯/碳纤维复合材料加强线，使得架空输电线的拉伸强度比传统钢芯铝绞线高出至少50倍，但其重量只有传统钢芯的1/10，大大减轻了架空输电线的总重量，也减少了其体积，因此其自重、风载荷和冰载荷都得到大幅降低。
化学成分是影响铝导体导电性能最重要的因素，因此控制杂质元素的含量对提高铝导体导电性能起着决定性的作用。铝的电阻率随着纯度的降低而增加，杂质含量越多，电阻率也就越高，而且电阻率的上升速度比纯度的降低速度快得多。例如铝纯度为99.95％时，电阻率为2.749×10-8Ω·m，当铝纯度下降到99.5％时，电阻上升到了2.839×10-8Ω·m。基于导电性能的考虑，本发明摒弃了各种掺杂元素，选择纯铝作为导电材料，而将所有拉伸强度交由石墨烯/碳纤维复合材料加强线承载。
本发明通过采用高拉伸强度的石墨烯/碳纤维复合材料加强线，可以采用拉伸性能较差的纯铝作为导电材料，以获得最优的导电性能。同时，所述石墨烯/碳纤维复合材料加强线能够提供高于钢芯加强线至少50倍的拉伸强度，但其重量只有传统钢芯的1/10，其自重、风载荷和冰载荷都得到大幅降低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种架空输电线，其采用石墨烯和碳纤维的复合材料作为加强线，纯铝作为导电线，所述石墨烯纤维:碳纤维为2:1。
实施例2
一种架空输电线，其采用石墨烯和碳纤维的复合材料作为加强线，纯铝作为导电线，所述石墨烯纤维:碳纤维为1:1。
实施例3
一种架空输电线，其采用石墨烯和碳纤维的复合材料作为加强线，纯铝作为导电线，所述石墨烯纤维:碳纤维为1:2。
实施例4
一种架空输电线，其采用石墨烯和碳纤维的复合材料作为加强线，纯铝作为导电线，所述石墨烯纤维:碳纤维为1:3。
经实验验证，以传统的钢芯铝绞线为对照物，本发明实施例1-4的架空输电线的拉伸强度比传统钢芯铝绞线高出至少50倍。