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碳纖維復合材料芯架空導線被推廣應用
發(fā)布日期： [2017/7/3]
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架空電力線路為加大檔距，傳統(tǒng)上廣泛采用鋼芯鋁絞線。為進—步加大輸電流量，人們謀求開發(fā)輕質(zhì)、高強、低弛度、耐腐蝕、低線損的新型電纜。上世紀90年代以來，美國、日本先后開發(fā)成功碳纖維復合材料芯架空導線，現(xiàn)已在工程上應用。我國已從美國進口這種導線用于輸電工程。目前江蘇、北京、遼寧等地先后開始進行自主研發(fā)。
鋼芯鋁絞線充分利用鋁的導電性和鋼的高機械強度，其結(jié)構(gòu)系鋁絞線包裹單股或多股鋼絲或鋼絞線。鋁絞線使鋼芯不受大氣中有害氣體（如氮氧化物、二氧化硫）的侵蝕。鋼芯承擔機械應力，鋁絞線承擔輸送電能的功能。由于鋁絞線分布在導線外層，由集膚效應原理可知，這種導線效率較高。有芯材的鋁絞線風吹時擺動幅度小，導線打連的故障幾率較小，其垂度比無芯鋁絞線小近50％，有利于電路的安全運行。
碳纖維復合材料芯的制造工藝系采用拉擠成型。碳纖維可選擇T700S（拉伸強度4900MPa，拉伸模量230GPa，斷裂伸長率2.1％，密度1.80g/cm3），基體可采用低黏度、耐熱與韌性好的環(huán)氧樹脂。武漢理工大學開發(fā)生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂，黏度低，玻璃化溫度為Tg190℃。
為絕緣及防止電化學腐蝕，在碳纖維復合材料芯外表面需纏繞玻璃纖維增強塑料或玄武巖纖維增強塑料。
據(jù)分析，碳纖維復合材料芯鋁絞線的強度為普通導線的2倍，因采用碳纖維復合材料芯比重僅為鋼芯的1/4，可降低架線鐵塔負荷，大大縮短安裝工期，提高安全性。尤其是不存在鋼絲引起的磁損或發(fā)熱，輸電損失小，節(jié)能效果可觀。碳纖維復合材料芯導線的開發(fā)將成為復合材料產(chǎn)業(yè)的—個新的經(jīng)濟增長點。
今年年初，我國南方雪災給國計民生帶來重大災難和經(jīng)濟損失，有些地區(qū)的輸電鐵塔扭曲變形甚至倒塌傷人。有鑒于此，我國正在研發(fā)—種可加大載流量并減輕鐵塔荷載的新型碳纖維復合材料芯架空導線。
鋼芯鋁絞線充分利用鋁的導電性和鋼的高機械強度，其結(jié)構(gòu)系鋁絞線包裹單股或多股鋼絲或鋼絞線。鋁絞線使鋼芯不受大氣中有害氣體（如氮氧化物、二氧化硫）的侵蝕。鋼芯承擔機械應力，鋁絞線承擔輸送電能的功能。由于鋁絞線分布在導線外層，由集膚效應原理可知，這種導線效率較高。有芯材的鋁絞線風吹時擺動幅度小，導線打連的故障幾率較小，其垂度比無芯鋁絞線小近50％，有利于電路的安全運行。
碳纖維復合材料芯的制造工藝系采用拉擠成型。碳纖維可選擇T700S（拉伸強度4900MPa，拉伸模量230GPa，斷裂伸長率2.1％，密度1.80g/cm3），基體可采用低黏度、耐熱與韌性好的環(huán)氧樹脂。武漢理工大學開發(fā)生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂，黏度低，玻璃化溫度為Tg190℃。
為絕緣及防止電化學腐蝕，在碳纖維復合材料芯外表面需纏繞玻璃纖維增強塑料或玄武巖纖維增強塑料。
據(jù)分析，碳纖維復合材料芯鋁絞線的強度為普通導線的2倍，因采用碳纖維復合材料芯比重僅為鋼芯的1/4，可降低架線鐵塔負荷，大大縮短安裝工期，提高安全性。尤其是不存在鋼絲引起的磁損或發(fā)熱，輸電損失小，節(jié)能效果可觀。碳纖維復合材料芯導線的開發(fā)將成為復合材料產(chǎn)業(yè)的—個新的經(jīng)濟增長點。
今年年初，我國南方雪災給國計民生帶來重大災難和經(jīng)濟損失，有些地區(qū)的輸電鐵塔扭曲變形甚至倒塌傷人。有鑒于此，我國正在研發(fā)—種可加大載流量并減輕鐵塔荷載的新型碳纖維復合材料芯架空導線。