耐酸碱硬铝型金属绞线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力传输导线，尤其涉及一种耐酸碱硬铝型金属绞线。
【背景技术】
[0002] 我国国民经济续高速增长对电力的需求量在不断增加，根据国网建设有限公司的 规划，近几年内将重点建设liookv特高压输电线路。输电线路建设，需要更大截面导线、但 又不希望导线外径太大。导线设计要考虑诸多因素，特别是导线的输送容量和经济电流密 度、电晕临界电压、机械强度等。一方面，在线路狭窄的地区，只需要更换相近截面规格的导 线，基本上不需要更换铁塔即能满足强度和导线对地的要求，但是在应用中随着导线温度 的上升，其弧垂必然增加。而原有的杆塔不可能有很大的余度来满足其弧垂的增加量，故要 达到在原有走廊上不改变铁塔增容40~50%是有困难的。
[0003] 另一方面，现有铝导线使用镀锌钢绞线作为受力单元，这种结构使用了一百多年， 是传统结构。但镀锌钢绞线强度不高，抗腐蚀性不强，缩短了导线整体使用寿命。80年代， 出现铝包钢单线，当时因工艺复杂，难于推广，现在，已经在大跨越线路使用，其抗腐蚀性大 大加强，但强度比钢绞线降低。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种耐酸碱硬铝型金属绞线，耐酸碱硬铝型金属绞线既保证了铝层内 的若干根碳纤维原丝圆整，也避免了后续在使用中铝层的损坏，从而保证了电性能的可靠 性，弯曲半径下降至为6倍电缆直径。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐酸碱硬铝型金属绞线，包括位 于中心的受力单元和依次绞合于受力单元外表面的第一铝导电层、第二铝导电层和第三铝 导电层； 所述第一铝导电层由13~15根第一梯形硬铝线绞合而成，所述第二铝导电层由20~22 根第二梯形硬铝线绞合而成，所述第三铝导电层由26~28根第三梯形硬铝线绞合而成；第 一梯形硬铝线、第二梯形硬铝线和第三梯形硬铝线的截面为梯形； 所述受力单元包括位于中心的第一碳纤维单线和绞合于第一碳纤维单线外表面的由 6根第二碳纤维单线绞合而成的中间受力层，所述中间受力层外表面绞合有由12根第三碳 纤维单线绞合而成的外受力层； 所述第一碳纤维单线、第二碳纤维单线和第三碳纤维单线由若干根碳纤维原丝按左右 绞合方向绞合而成，所述第一碳纤维单线、第二碳纤维单线和第三碳纤维单线外表面均包 覆有一铝层， 所述第一碳纤维单线、第二碳纤维单线和第三碳纤维单线的直径为;所述铝 层内且位于若干根碳纤维原丝之间填充有聚酯胶黏填充部； 所述聚酯胶黏填充部由第一组分与第二组分按照1 :2~4的质量比混合而成，所述第一 组分由以下重量份的组分组成： 所述第一组分是由下述重量份的原料组成： N-307不饱和聚酯 100份， 丙烯酸丁酯 10~25份， 丙烯酸异辛酯 10~30份， 正丁醇 8~10份， 甲苯 8~10份， 滑石粉 1~3份， 铝粉 3~5份， 碳酸钙 8~12份， 三乙烯四胺 0. 5~1份； 所述第二组分由以下重量份的组分组成： 丙烯酸 100份， 甲基丙烯酸甲酯 30~35份， 乙二醇 20~25份， 甲苯二异氰酸酯 10~15份， 二月桂酸二丁基锡 1~2份， 过氧化苯甲酰 〇.5~1份， 邻羟基苯甲酸苯酯 0. 5~0.8份。
[0006] 上述技术方案中进一步改进的技术方案如下： 1.上述方案中，所述第一碳纤维单线、第二碳纤维单线和第三碳纤维单线中碳纤维原 丝的数目至少为100根。
[0007] 2.上述方案中，所述铝层的厚度为0. 1~0. 4mm。
[0008] 3.上述方案中，所述第二组分由以下重量份的组分组成： 丙烯酸 1〇〇份， 甲基丙烯酸甲酯 30~35份， 乙二醇 20~25份， 甲苯二异氰酸酯 10~15份， 二月桂酸二丁基锡 1~2份， 过氧化苯甲酰 〇.5~1份， 邻羟基苯甲酸苯酯 0. 5~0.8份。
[0009] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 1.本发明耐酸碱硬铝型金属绞线，其铝层内若干根碳纤维原丝之间填充有特定配方的 聚酯胶黏填充部，既保证了铝层内的若干根碳纤维原丝圆整，也避免了后续在使用中铝层 的损坏，从而保证了电性能的可靠性，聚酯胶黏填充剂粘接力强，在若干根碳纤维原丝之间 形成了无缝密封结构，具有良好的耐热、耐寒性、耐酸碱盐介质腐蚀和热稳定性，固定性好， 抗滑移性强，防止了由于碳纤维原丝光滑带来的缺陷，确保了受力均匀，阻热性能优良；也 有利于固定绞合节距，保证了长时间保持弯曲直径小的优点；且梯形硬铝线结构紧密，弯曲 半径下降至为6倍电缆直径，减小了安装布局的空间，减小了安装成本，更易于敷设，紧压 系数高在同等截面下提高了载流量，也能有效地防止雨水等进入导线内部，减少或避免了 导线表面积水结冰。
[0010] 2.本发明耐酸碱硬铝型金属绞线，其铝包碳纤维单线直径小、方便用于绞合结构， 碳纤维丝采用绞合结构，弯曲性能及其优良，完全避免碳纤维丝弯曲折断问题，单根碳纤维 原丝偶尔断裂不影响铝包碳纤维单线性能，单根铝包碳纤维单线小的缺陷不会较大影响整 个铝包碳纤维绞合加强芯受力单元的性能，使输电线路安全系数提高；其次，其铝包覆层厚 度可以做到很薄，从而使得铝包碳纤维单线直径可以做到2_~4_，与镀锌钢丝差不多，以 多根绞合方式制作导线的受力单元，改变了现在碳纤维棒的单根，直径的现状， 小的铝包碳纤维单线直径和多根绞合结构使得导线的受力单元(铝包碳纤维绞合芯）弯曲 直径大为减小，避免目前单根碳纤维芯棒直径大，弯曲应力大，要求装盘，施工弯曲直径很 大，导致导线展放，接头要求高，频繁出现芯棒压接施工不当隐患而至的导线掉线输电线路 停电故障。
[0011] 3.本发明耐酸碱硬铝型金属绞线，铝包覆层对里面的碳纤维发生很好的包覆紧压 作用，里面的一百多根碳纤维原丝采用绞合结绳方式，这样的结构使得单根碳纤维丝断裂 接头不太影响碳纤维丝整体性能，拉断力高，延长了线路的使用寿命；其次，在大跨距高压 架空输电线路上，耐腐蚀性优良、重量轻、拉断力高、导电率高和高性价比，在原有走廊上基 本不改变铁塔，达到增容60%，载流量大、质量轻、弧垂特性好，延长了线路的使用寿命。