高强度硬铝型绞线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种硬铝型绞线，尤其涉及一种高强度硬铝型绞线。
【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IlOOkV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]本实用新型提供一种高强度硬铝型绞线，此高强度硬铝型绞线结构紧密，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。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种高强度硬铝型绞线，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合金导电层、第二铝合金导电层；
[0006]所述第一铝合金导电层由10~14根第一铝单线绞合而成，所述第二铝合金导电层由16~20根第二铝单线绞合而成；
[0007]所述第二铝合金导电层外表面依次绞合有第一梯形铝导体层、第二梯形铝导体层，第一梯形铝导体层由19~21根第一梯形铝导线绞合而成，第二梯形铝导体层由23~25根第二梯形铝导线绞合而成，第一梯形铝导线、第二梯形铝导线的截面为梯形；
[0008]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6根第二碳纤维单线，所述第一碳纤维单线和第二碳纤维单线外表面均包覆有铝层；
[0009]所述第一碳纤维单线和第二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和第二碳纤维单线的直径为2mm~4mm。
[0010]上述技术方案中进一步改进的技术方案如下:
[0011 ] 1.上述方案中，所述第一铝合金导电层中第一铝单线绞合方向为右向，所述第二铝合金导电层中第二铝单线绞合方向为左向，所述第三铝导电层中第三铝单线绞合方向为右向。
[0012]2.上述方案中，所述第一碳纤维单线和第二碳纤维单线中碳纤维原丝的数目至少为100根。
[0013]3.上述方案中，所述铝层的厚度为0.1~0.4mm。
[0014]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0015]1.本实用新型高强度硬铝型绞线，第一铝合金导电层由10~14根第一铝单线绞合而成，所述第二铝合金导电层由16~20根第二铝单线绞合而成，第二铝合金导电层外表面依次绞合有第一梯形铝导体层、第二梯形铝导体层，其结构紧密，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，大幅地提高了导线的防冰雪能力，其广泛使用能够大幅提高整个输电系统运行的可靠性和安全性，具有广阔的应用前景，尤其适用于需要改建增容、扩容的输电线路。
[0016]2.本实用新型高强度硬铝型绞线，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5mm~12mm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。
[0017]3.本实用新型高强度硬铝型绞线，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。
【附图说明】
[0018]附图1为本实用新型高强度硬铝型绞线结构示意图；
[0019]附图2为附图1中受力单元结构示意图。
[0020]以上附图中:1、受力单元；2、第一铝合金导电层；21、第一铝单线；3、第二铝合金导电层；31、第二铝单线；4、第一梯形铝导体层；41、第一梯形铝导线；5、第一碳纤维单线；
6、第二碳纤维单线；7、铝层；8、碳纤维原丝；9、第二梯形铝导体层；91、第二梯形铝导线。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0022]实施例:一种高强度硬铝型绞线，包括位于中心的受力单元I和依次绞合于受力单元I外表面的第一铝合金导电层2、第二铝合金导电层3 ;
[0023]所述第一铝合金导电层2由12根第一铝单线21绞合而成，所述第二铝合金导电层3由18根第二铝单线31绞合而成；
[0024]所述第二铝合金导电层3外表面依次绞合有第一梯形铝导体层4、第二梯形铝导体层9，第一梯形铝导体层4由20根第一梯形铝导线41绞合而成，第二梯形铝导体层9由24根第二梯形铝导线91绞合而成，第一梯形铝导线41、第二梯形铝导线91的截面为梯形；
[0025]所述受力单元I包括位于中心的第一碳纤维单线5和绞合于第一碳纤维单线5外表面6根第二碳纤维单线6，所述第一碳纤维单线5和第二碳纤维单线6外表面均包覆有铝层7 ；
[0026]所述第一碳纤维单线5和第二碳纤维单线6由若干根碳纤维原丝8按左右绞合方向绞合而成，所述第一碳纤维单线5和第二碳纤维单线6的直径为2.4或者3mm。
[0027]上述第一铝合金导电层2中第一铝单线21绞合方向为右向，所述第二铝合金导电层3中第二铝单线31绞合方向为左向，所述第三铝导电层4中第三铝单线41绞合方向为右向。
[0028]上述第一碳纤维单线5和第二碳纤维单线6中碳纤维原丝8的数目至少为100根。
[0029]上述铝层7的厚度为0.18或者0.34mm。
[0030]采用上述高强度硬铝型绞线时，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5mm~12mm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；再次，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。
[0031]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高强度硬铝型绞线，其特征在于:包括位于中心的受力单元(I)和依次绞合于受力单元(I)外表面的第一铝合金导电层(2)、第二铝合金导电层(3); 所述第一铝合金导电层(2)由10~14根第一铝单线(21)绞合而成，所述第二铝合金导电层(3)由16~20根第二铝单线(31)绞合而成； 所述第二铝合金导电层(3)外表面依次绞合有第一梯形铝导体层(4)、第二梯形铝导体层(9)，第一梯形铝导体层(4)由19~21根第一梯形铝导线(41)绞合而成，第二梯形铝导体层(9)由23~25根第二梯形铝导线(91)绞合而成； 所述受力单元(I)包括位于中心的第一碳纤维单线(5)和绞合于第一碳纤维单线(5)外表面6根第二碳纤维单线(6 )，所述第一碳纤维单线(5 )和第二碳纤维单线(6 )外表面均包覆有铝层(7)，第一梯形铝导线(41)、第二梯形铝导线(91)的截面为梯形； 所述第一碳纤维单线(5)和第二碳纤维单线(6)由若干根碳纤维原丝(8)按左右绞合方向绞合而成，所述第一碳纤维单线(5)和第二碳纤维单线(6)的直径为2mm~4mm。
2.根据权利要求1所述的高强度硬铝型绞线，其特征在于:所述第一铝合金导电层(2)中第一铝单线(21)绞合方向为右向，所述第二铝合金导电层(3)中第二铝单线(31)绞合方向为左向，所述第三铝导电层(4)中第三铝单线(41)绞合方向为右向。
3.根据权利要求1所述的高强度硬铝型绞线，其特征在于:所述第一碳纤维单线(5)和第二碳纤维单线(6)中碳纤维原丝(8)的数目至少为100根。
4.根据权利要求1所述的高强度硬铝型绞线，其特征在于:所述铝层(7)的厚度为.0.1-0.4mmο
【专利摘要】本实用新型公开一种高强度硬铝型绞线，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合金导电层、第二铝合金导电层；？所述第二铝合金导电层外表面依次绞合有第一梯形铝导体层、第二梯形铝导体层，第一梯形铝导体层由19~21根第一梯形铝导线绞合而成，第二梯形铝导体层由23~25根第二梯形铝导线绞合而成；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6根第二碳纤维单线，所述第一碳纤维单线和第二碳纤维单线外表面均包覆有铝层。本实用新型结构紧密，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。
【IPC分类】H01B5-10, H01B9-00
【公开号】CN204303379
【申请号】CN201420801189
【发明人】李名珍, 张娟芳, 谢松华, 蔺亚强
【申请人】江苏亨通电力特种导线有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月16日