一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于线缆技术领域，特指一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，在碳纤维复合加强芯的外表面由内到外依次设置有环氧树脂保护层、铝型线绞制层以及耐候绝缘层，优点是：本实用新型的电缆具有自重轻，载流量大，线损低，强度高，弛度低，耐腐蚀等诸多优点，解决了电力传输存在的各种技术难题，完全可以替代传统的钢芯铝绞线芯、铝绞线芯架空电缆产品，能够充分利用现有电力线路资源，有效节约各项建设投资成本，有助于构造安全、高效、节能的电力传输网络；具有显著的社会经济效益，尤其适用于电力线路的新建、改造，增容和扩容项目中，是未来架空电缆发展的趋势。
【专利说明】
一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆
技术领域
[0001]本实用新型属于线缆技术领域，特指一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国城市化建设的高速发展，电力工业用电需求日益增加，部分地区由于用电负荷的增长，原有电力线路已不能承受传输容量增容、扩容的需求。目前我国架空电力线路所使用的架空电缆基本上仍是传统的铝绞线芯、钢芯铝绞线芯制成的架空绝缘电缆等产品。这些架空电缆，由于重量重，电阻大，线损高，跨距小，强度低，导致输电成本高，严重阻碍了电力工业的发展。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，具有自重轻，载流量大，线损低，强度高，弛度低，耐腐蚀等诸多优点，解决了电力传输存在的各种技术难题，完全可以替代传统的钢芯铝绞线芯、铝绞线芯架空电缆产品，能够充分利用现有电力线路资源，有效节约各项建设投资成本，有助于构造安全、高效、节能的电力传输网络。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]—种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，在碳纤维复合加强芯的外表面由内到外依次设置有环氧树脂保护层、铝型线绞制层以及耐候绝缘层。
[0006]在上述技术方案中，所述碳纤维复合加强芯的横截面呈圆形，碳纤维复合芯的中心由聚丙烯腈PAN基碳纤维丝束制成、聚丙烯腈PAN基碳纤维丝束外包覆有无碱玻璃纤维层。
[0007]在上述技术方案中，所述碳纤维复合加强芯的直径为4.5mm—9.5mm。
[0008]在上述技术方案中，所述环氧树脂保护层的厚度为0.3mm—0.7mm。
[0009]在上述技术方案中，所述环氧树脂保护层的厚度为0.5mm。
[0010]在上述技术方案中，所述铝型线绞制层由内到外设置有两层以上。
[0011]在上述技术方案中，所述铝型线绞制层由内到外设置有三层，最内层的节径比<14，中间层的节径比<13，最外层的节径比<11。
[0012]在上述技术方案中，所述的铝型线绞制层中的铝单线的横截面呈梯形。
[0013]在上述技术方案中，所述耐候绝缘层由黑色耐候型架空交联聚乙烯绝缘材料挤塑成型。
[0014]本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是:
[0015]1、本实用新型的电缆具有自重轻，载流量大，线损低，强度高，弛度低，耐腐蚀等诸多优点，解决了电力传输存在的各种技术难题，完全可以替代传统的钢芯铝绞线芯、铝绞线芯架空电缆产品，能够充分利用现有电力线路资源，有效节约各项建设投资成本，有助于构造安全、高效、节能的电力传输网络。
[0016]2、本实用新型的电缆具有显著的社会经济效益，尤其适用于电力线路的新建、改造，增容和扩容项目中，是未来架空电缆发展的趋势。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的剖面结构示意图。
[0018]图2是本实用新型碳纤维复合加强芯外表面设置环氧树脂保护层的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1一 2:
[0020]—种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，在碳纤维复合加强芯I的外表面由内到外依次设置有环氧树脂保护层2、铝型线绞制层3以及耐候绝缘层4。
[0021]上述碳纤维复合加强芯I的横截面呈圆形，碳纤维复合加强芯I的中心由聚丙烯腈PAN基碳纤维丝束5制成、聚丙烯腈PAN基碳纤维丝束5外包覆有无碱玻璃纤维层6，碳纤维复合加强芯I的直径为4.5mm—9.5mm。
[0022]上述环氧树脂保护层2的厚度为0.3mm—0.7mm，环氧树脂保护层2的厚度为0.5mm。
[0023]上述铝型线绞制层3由内到外设置有两层以上，铝型线绞制层3中的铝单线的横截面呈梯形，铝型线绞制层3为三层，其内层节径比不大于14，次外层节径比不大于13，最外层节径比不大于11。
[0024]上述所述耐候绝缘层4由黑色耐候型架空交联聚乙烯绝缘材料挤塑成型。
[0025]碳纤维复合加强芯I采用拉挤成型工艺，其结构设计是将高强度、高模量的聚丙烯腈PAN碳纤维5位于碳纤维复合加强芯I的中间，高强度、低模量的无碱玻璃纤维缠绕在聚丙烯腈PAN碳纤维丝束5外围，聚丙烯腈PAN碳纤维丝束5和无碱玻璃纤维通过拉挤成型复合技术紧密复合在一起，使碳纤维复合加强芯I不但具有高强度、耐腐蚀、低弧垂等特点，而且具有优异的绝缘性，不存在电位差不会产生电化学腐蚀，从而降低线损，提高架空电缆的使用寿命O
[0026]碳纤维复合加强芯I在机械牵引作用下，以稳定的速度浸润热固性环氧树脂后进入模具，通过快速固化技术，包覆在碳纤维复合加强芯I表面，热固性环氧树脂具有优异的耐高温性、耐腐蚀性，综合力学性能优异。
[0027]铝型线绞制层3外采用黑色耐候型交联聚乙烯绝缘材料挤塑形成耐候绝缘层，挤塑后经温水交联形成热固性材料。该材料机械强度高、电气绝缘性能好，同时具有一定的耐温及防水性能。
[0028]—种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，具有以下性能特点:
[0029]I)碳纤维复合加强芯I比重不大于1.9g/cm3，比重只有钢的1/4，其具有重量轻，低弛度特性，可使电力线路的杆塔高度降低，节省线路的综合成本；
[0030]2)碳纤维复合加强芯I抗张强度不小于2290MPa，是普通钢丝的1.7倍，是高强度钢丝的1.5倍，抗张强度的提高，增大了电力线路杆塔之间的跨距，减少杆塔数约20 %，因而减低了建设成本；同时因为跨距大，能跨越一些自然条件比较恶劣、高污染的地方，更利用安装施工。
[0031]3)碳纤维复合加强芯I线膨胀系数不大于2.0X10—5/°C，在高温下，弧垂不到普通导线的1/10，保证了使用安全。
[0032]4)碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆电导率高，载流量大:相同直径时，其铝材面积是普通导线的1.29倍，因此载流量可提高29%，运行时可减少输电线损6%左右。
[0033]5)碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆耐腐蚀，使用寿命长:无碱玻璃纤维6具有优异的绝缘性，耐腐蚀性，碳纤维复合加强芯I与铝型线绞制层3之间不存在电位差，不会产生电化学腐蚀，使用寿命高于普通导线的两倍。
[0034]上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:在碳纤维复合加强芯的外表面由内到外依次设置有环氧树脂保护层、铝型线绞制层以及耐候绝缘层。2.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述碳纤维复合加强芯的横截面呈圆形，碳纤维复合芯的中心由聚丙烯腈PAN基碳纤维丝束制成，聚丙烯腈PAN基碳纤维丝束外包覆有无碱玻璃纤维层。3.根据权利要求2所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述碳纤维复合加强芯的直径为4.5mm一9.5mm。4.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述环氧树脂保护层的厚度为0.3mm—0.7mm。5.根据权利要求4所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述环氧树脂保护层的厚度为0.5mm。6.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述铝型线绞制层由内到外设置有两层以上。7.根据权利要求6所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述铝型线绞制层由内到外设置有三层，最内层的节径比<14，中间层的节径比<13，最外层的节径比<11。8.根据权利要求6所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述的铝型线绞制层中的铝单线的横截面呈梯形。9.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维复合加强芯铝型线架空电缆，其特征在于:所述耐候绝缘层由黑色耐候型架空交联聚乙烯绝缘材料挤塑成型。
【文档编号】H01B9/00GK205645376SQ201620410834
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】余纪炎, 赵怀顺
【申请人】开开电缆科技有限公司