架空导线用铝包纤维增强复合芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种架空导线用铝包纤维增强复合芯，包括至少一根复合芯，所述复合芯包括由多根纤维构成的纤维芯层和包裹在纤维芯层外周的铝包裹层，其特征在于：每根复合芯中，纤维的体积含量为50%～70%，纤维芯层的直径为d，铝包裹层的厚度为h，复合芯的直径为D，纤维的体积含量为w，则纤维芯层的直径d=(D2×w/0.8)1/2，铝包裹层的厚度h=[D?d]/2。本申请通过严格规定纤维在复合芯中的体积含量、以及纤维芯层的直径和铝包裹层的厚度来提高复合芯的综合强度和抗弯曲能力，以使复合芯具有较好的综合性能，从而满足架空导线的使用要求。
【专利说明】
架空导线用错包纤维増强复合巧
技术领域
[0001] 本实用新型属于架空输电线技术领域，特别是设及一种架空导线用侣包纤维增强 复合忍。
【背景技术】
[0002] 本世纪初，W纤维树脂基复合忍棒(简称复合忍棒)作为加强忍替代传统的钢忍制 成的复合忍，由于其利用了碳纤维质量轻、强度高、线膨胀系数小等优点，故由此制成的复 合忍具有耐高溫、大容量、低弧垂、低能耗、重量轻等显著特点，从而成为架空输电线领域的 颠覆性产品，其在国内外输电线领域得到了大量的应用，取的了明显的技术经济效益。然 而，由多根纤维经树脂包裹固化后得到的复合忍具有W下缺陷：1、复合忍长期使用后，由于 表面的树脂容易老化，从而导致复合忍的寿命减少;2、复合忍配套连接金具结构复杂、成本 高昂、对施工工艺要求高，成为了复合忍大规模应用的关键阻力点；3、复合忍在制造的过程 中，包裹在多根纤维忍层外周的树脂需要固化，而树脂固化消耗的时间较长，从而导致复合 忍的生产线要消耗较多的时间，其生产效率低下。
[0003] 针对上述问题，申请号为200810201843.2的中国发明专利申请说明书公开了一种 增强电缆忍，其至少包括一纤维增强忍和一金属护套，该金属护套包覆该纤维增强忍；同 时，其还公开了金属护套的材料为电工侣或不诱钢或二者复合。引起，其通过使用侣或不诱 钢或二者复合代替传统的复合忍的树脂包裹层，既保留了碳纤维强度高、重量轻等优势，又 克服树脂包裹层的长期老化所引起的复合忍使用寿命短的问题。但是，由于复合忍采用金 属护套，因此，金属护套的体积含量和金属护套的厚度都会对复合忍的抗弯曲性能、整体强 度性能产生一定的影响，若金属护套的体积含量、厚度设计的不合理，则直接导致复合忍的 寿命大大减少，不能满足架空导线的使用要求。 【实用新型内容】
[0004] 鉴于W上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种架空导线用侣包 纤维增强复合忍，其具有强度高、弯曲性能好等特点，符合目前架空导线的使用要求。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供一种架空导线用侣包纤维增强复合忍，包括至 少一根复合忍，所述复合忍包括由多根纤维构成的纤维忍层和包裹在纤维忍层外周的侣包 裹层，每根复合忍中，纤维的体积含量为50%~70%，纤维忍层的直径为d，侣包裹层的厚度 为h，复合忍的直径为D，纤维的体积含量为W，则纤维忍层的直径d=(D2Xw/0.8)i/2,侣包裹 层的厚度h= [D-d]/2。
[0006] 进一步地，所述纤维忍层由至少一种纤维构成。
[0007] 优选地，所述纤维的强度为2500M化~5000MPa。
[000引进一步地，所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙締纤维、芳 族聚酷胺纤维中的一种或多种。
[0009]进一步地，所述复合忍有多根，多根复合忍相互绞合。
[0010] 优选地，所述复合忍的直径为2. OOmm~11.0mm。
[0011] 优选地，当复合忍有多根时，所述复合忍的直径为2. OOmm~5.0mm。
[0012] 如上所述，本实用新型设及的架空导线用侣包纤维增强复合忍，具有W下有益效 果：
[0013] 本申请中由纤维忍层和侣包裹层构成的复合忍在保证具有强度高、质量轻、使用 寿命长等优点的前提下，通过严格规定纤维在复合忍中的体积含量、W及纤维忍层的直径 和侣包裹层的厚度来提高复合忍的综合强度和抗弯曲能力，W使复合忍具有较好的综合性 能，从而满足架空导线的使用要求。
【附图说明】
[0014] 图1为本申请中单根复合忍的结构示意图。
[0015] 图2为本申请中多根复合忍绞合后的结构示意图。
[0016] 图3为本申请中架空导线用侣包纤维增强复合忍的制造方法的工艺流程图。
[0017]元件标号说明
[001引 1 复合忍
[0019] 11 纤维忍层
[0020] 12 侣包裹层
【具体实施方式】
[0021] W下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人±可由本 说明书所掲露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0022] 须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用W配合说明书所掲 示的内容，W供熟悉此技术的人±了解与阅读，并非用W限定本实用新型可实施的限定条 件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响 本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所掲示的技术内 容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、"中间"及"一" 等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用W限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的 改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0023] 如图1所示，本申请提供一种架空导线用侣包纤维增强复合忍，包括至少一根复合 忍1，所述复合忍1包括由多根纤维构成的纤维忍层11和包裹在纤维忍层11外周的侣包裹层 12,每根复合忍1中，纤维的体积含量为50%~70%;所述纤维忍层11的直径为d，侣包裹层 12的厚度为h，复合忍1的直径为D，纤维的体积含量为W，则纤维忍层11的直径d= (D2 Xw/ 〇.8产2,侣包裹层12的厚度h=[D-d]/2。
[0024] 上述复合忍1由位于内层的纤维忍层11和位于外层的侣包裹层12构成，因此，复合 忍1具有强度高、质量轻、使用寿命长等优点，克服了传统的复合忍1因采用树脂包裹层而产 生的长期老化、寿命缩短的弊端。特别地，本申请还通过严格规定纤维在复合忍1中的体积 含量、W及纤维忍层11的直径d和侣包裹层12的厚度h来提高复合忍1的综合强度和抗弯曲 能力，W使复合忍1具有较好的综合性能，从而满足架空导线的使用要求。
[0025] 优选地，所述纤维忍层11由至少一种纤维构成;所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄 武岩纤维、超高分子量聚乙締纤维、芳族聚酷胺纤维中的一种或多种。另外，所述复合忍I可 W为一根，也可W为多根；当复合忍1有多根，如图2所示，多根复合忍1相互绞合在一起，进 而使绞合后制成的复合忍1具有较好的抗侧压性能、抗弯曲性能和高强度性能。
[0026] 另外，当复合忍1为一根时，复合忍1的直径范围为5. OOmm~11.0mm，复合忍1内的 纤维的体积含量为50%~70%，构成纤维忍层11的纤维的强度范围为2500MPa~5000M化。 当复合忍1为多根、且相互绞合时，单根复合忍1的直径范围为2. OOmm~5.0mm，复合忍1内的 纤维的体积含量为50%~70%，构成纤维忍层11的纤维的强度范围为2500M化~5000MPa。
[0027] 本申请还提供一种架空导线用侣包纤维增强复合忍的制造方法，如图3所示，所述 制造方法依次包括W下步骤：
[0028] A、放纱:将多根纤维从放线架放出；
[0029] B、浸胶成束:将多根纤维放置在盛放有树脂的浸胶槽中，进行充分浸胶，因此，多 根纤维粘合、从而形成纤维束，纤维束的直径应满足所制备的复合忍对其提出的要求；
[0030] C、固化:将所述纤维束依次进行高溫拉挤模和固化，得到固化好的纤维忍层11;该 固化时间非常短，且对纤维忍层11的固化度和纤维忍层11最终的表面效果都没有要求；
[0031] D、包覆:将侣杆送入连续挤压包覆机，同时使步骤C中固化好的纤维忍层11通过连 续挤压包覆机，使用连续挤压包覆机在纤维忍层11的外周均匀覆盖一层侣，从而得到复合 忍1;
[0032] 该复合忍1包括纤维忍层11和包裹在纤维忍层11外周的侣包裹层12,所述纤维的 体积含量为50%~70%，纤维忍层11的直径为d，侣包裹层12的厚度为h，复合忍1的直径为 D，纤维的体积含量为W，则纤维忍层11的直径d=(D2Xw/0.8)i/2,侣包裹层12的厚度h=[D- d]/2；
[0033] F、收卷:将所述复合忍I卷绕成盘，W减少复合忍I的占用空间，便于其储存入库和 运输。
[0034] 本申请设及的复合忍1制造方法中，将侣杆和纤维忍层11送入连续挤压包覆机中 后，连续挤压包覆机能够连续不断地生产出符合要求的复合忍1，其免去了现有技术中采用 树脂包裹层的复合忍1在制造过程中树脂固化的步骤，从而大大缩短复合忍1的生产周期， 进而很大程度地提高了复合忍1的生产效率，满足现代精益生产的要求。
[0035] 优选地，上述步骤D中，连续挤压包覆机中用于加热侣杆的模腔的加热溫度T^350 °C，使侣杆处于半融化的状态，进而便于侣均匀地包裹在纤维忍层11的外周，形成复合忍1 的侣包裹层12。
[0036] W下例举几个复合忍1的较优实施例：
[0037] 表1复合忍1直径与纤维忍层11直径的对应关系
[00；3 引
[0039] 表2复合忍1直径与侣包裹层12厚度的对应关系
[0040]
[0041] 综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价 值。
[0042] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新 型。任何熟悉此技术的人±皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行 修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所掲示的精 神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种架空导线用铝包纤维增强复合芯，包括至少一根复合芯，所述复合芯包括由多 根纤维构成的纤维芯层和包裹在纤维芯层外周的铝包裹层，其特征在于:每根复合芯中，纤 维的体积含量为50%~70%，纤维芯层的直径为d，铝包裹层的厚度为h，复合芯的直径为D， 纤维的体积含量为w，则纤维芯层的直径d=(D 2Xw/0.8)1/2,铝包裹层的厚度h=[D-d]/2。2. 根据权利要求1所述的架空导线用铝包纤维增强复合芯，其特征在于:所述纤维芯层 由至少一种纤维构成。3. 根据权利要求2所述的架空导线用铝包纤维增强复合芯，其特征在于:所述纤维的强 度为 2500MPa ~5000MPa。4. 根据权利要求2所述的架空导线用铝包纤维增强复合芯，其特征在于:所述纤维为碳 纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维中的一种或多种。5. 根据权利要求1所述的架空导线用铝包纤维增强复合芯，其特征在于:所述复合芯有 多根，多根复合芯相互绞合。6. 根据权利要求1所述的架空导线用铝包纤维增强复合芯，其特征在于:所述复合芯的 直径为2.00mm~11.0mm〇7. 根据权利要求5所述的架空导线用铝包纤维增强复合芯，其特征在于:所述复合芯的 直径为2.00mm~5 · 0mm〇
【文档编号】H01B5/08GK205582609SQ201620394189
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】王国利, 党朋, 黄国飞, 李斌, 刘磊, 曾伟, 郑秋
【申请人】上海电缆研究所, 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心