本實用新型專利技術(shù)公開了一種絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其基本結(jié)構(gòu)有四層組成，其芯部是碳纖維復(fù)合材料芯桿，芯桿外層是導(dǎo)電體，導(dǎo)電體外層是耐高溫樹脂絕緣層，最外層是編織纖維與樹脂固化的編織防護層。本實用新型專利技術(shù)的芯桿采用拉擠工藝成型，導(dǎo)電體采用復(fù)合絞制工藝成型，高溫絕緣樹脂層采用涂覆或纏繞成型，最外部保護層采用浸漬耐高溫樹脂的絕緣纖維編織固化成型。本實用新型專利技術(shù)的新型導(dǎo)線具有施工防擦傷和外層絕緣特性，可有效防止高壓線路風(fēng)偏放電、污閃放電等電路隱患，提高高壓走廊的外絕緣，提高系統(tǒng)運行安全性。特別適合用作超高壓、特高壓電力輸送導(dǎo)線。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于高壓輸電導(dǎo)線的生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及到絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。
技術(shù)介紹
國內(nèi)外高壓輸電中的關(guān)鍵技術(shù)之一是導(dǎo)線，導(dǎo)線性能的好壞直接影響輸電特性。導(dǎo)線在使用過程中，要承受復(fù)雜工礦的影響風(fēng)力疲勞載荷、電場感應(yīng)、磁場渦流、高溫、高寒、雨雪冰雹等，而且受到大氣中各種介質(zhì)的腐蝕。因而要求導(dǎo)線要具有高的導(dǎo)電特性、高的拉伸強度、高的抗疲勞性能、高的耐復(fù)雜環(huán)境影響和耐腐蝕性能。目前國內(nèi)外用的導(dǎo)線幾乎全部為鋼芯鋁絞線或鋼芯銅絞線，該類導(dǎo)線雖然能夠滿足導(dǎo)電要求，但線損高，弧垂大，電磁噪音大，不耐腐蝕，不利于加大塔距和高溫輸電。國外近幾年出現(xiàn)了復(fù)合材料芯導(dǎo)線，其特征是以碳纖維或陶瓷纖維增強環(huán)氧樹脂 基復(fù)合材料代替鋼芯，該新型導(dǎo)線具有受熱不膨脹，重量輕等優(yōu)點，獲得了國際輸變電系統(tǒng)的青睞和認可，但該類型導(dǎo)線外部裸露，不適合在城區(qū)或有高溫絕緣要求的環(huán)境中使用，無法充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的倍容、抗覆冰等全部優(yōu)勢，因而一定程度上限制了該新型導(dǎo)線在高壓輸電線路上的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于解決上述問題，提供一種絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，既具有碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的現(xiàn)有全部特性，還具有外部絕緣特性，極大提供高壓輸電的安全性。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案一種絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線及其制備方法，它分四層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料芯桿，芯桿外層是導(dǎo)電體，導(dǎo)電體外層是耐高溫樹脂絕緣層，最外層是編織纖維與樹脂固化的編織防護層。所述芯桿采用碳纖維增強耐高溫樹脂連續(xù)拉擠成型，樹脂體系為熱塑性或熱固性，耐熱溫度200°C以上。所述導(dǎo)電體材質(zhì)為純鋁或鋁合金或銅或銅合金或銀或銀合金；導(dǎo)電體由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，單股導(dǎo)電體的截面為圓形或橢圓形或扇形或Z形；絞制時單股獨立絞制，或多股先預(yù)絞合股后，再用合股后的股線絞制。所述耐高溫樹脂絕緣層材質(zhì)為有機硅或有機氟樹脂，采用涂覆或絕緣帶纏繞包覆工藝完成。所述編織防護層為纖維增強樹脂編制體，所用編織纖維是具有絕緣性能的有機或無機纖維，為玄武巖纖維、玻璃纖維、芳綸纖維或超高分子量聚乙烯纖維，或者是以上幾種纖維的組合體；所用樹脂體系為耐高溫?zé)峁绦詷渲弓h(huán)氧、酚醛或其他耐溫樹脂。本技術(shù)的芯部是碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料桿體，桿體外部絞制有單層或多層導(dǎo)電體股線，導(dǎo)電股線外側(cè)是耐高溫絕緣層，最外側(cè)是纖維增強樹脂編織體。在使用過程中，復(fù)合材料芯桿是導(dǎo)線載荷的承受體，導(dǎo)電體用于傳輸電力，耐高溫樹脂絕緣層起到外絕緣作用，其耐溫級別與復(fù)合材料導(dǎo)線芯桿具有同等水平，編織防護層用于保護絕緣層免受施工過程中帶來的損傷，同時對絕緣層起到加強作用。本技術(shù)的有益效果是制備的絕緣型碳纖維復(fù)合材芯導(dǎo)線，其拉伸強度超過2100Mpa，拉伸模量大于120Gpa，使用溫度超過150°C，具有耐腐蝕、絕緣好、抗覆冰等優(yōu)良性能。新型導(dǎo)線具有施工防擦傷和外層絕緣特性，可有效防止高壓線路風(fēng)偏放電、污閃放電等電路隱患，提聞聞壓走廊的外絕緣，提聞系統(tǒng)運行安全性。特別適合用作超聞壓、特聞壓電力輸送導(dǎo)線。附圖說明圖I為本技術(shù)的剖視圖。其中，I.芯桿，2.導(dǎo)電體，3.耐高溫樹脂絕緣層，4.編織防護層。具體實施方式以下結(jié)合附圖與實施例對本技術(shù)做進一步說明。實施例I :用碳纖維為增強體，耐高溫環(huán)氧樹脂為基體，采用連續(xù)拉擠工藝制備碳纖維復(fù)合材料芯桿1，直徑9mm。以電解導(dǎo)電鋁桿作為原料，利用大拉機拉制鋁單線，單股鋁線直徑3mm。利用框絞機以本實施例中制得9mm碳纖維復(fù)合材料芯桿1，在外側(cè)分兩層絞制34根本實施例制得的3mm鋁線，連續(xù)生產(chǎn)達到需要的長度，獲得導(dǎo)電面積為240mm2的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。利用熱涂覆工藝在絞制好的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線外側(cè)均勻涂覆一層2mm厚的有機硅耐高溫樹脂絕緣層3，再在其外側(cè)利用編織機復(fù)合一層I. 5_厚的玄武巖纖維，并浸潰耐高溫環(huán)氧樹脂，形成編織防護層4，經(jīng)模具高溫固化后制得本技術(shù)產(chǎn)品。實施例2 用碳纖維為增強體，耐高溫酚醛樹脂為基體，采用連續(xù)拉擠工藝制備碳纖維復(fù)合材料芯桿1，直徑10mm。以電解導(dǎo)電銅桿作為原料，利用大拉機拉制扇形截面銅單線，單股銅線有效面積7.02mm2。利用框絞機以本實施例中制得的IOmm碳纖維復(fù)合材料芯桿1，在外側(cè)分三層絞制57根本實施例制得的扇形截面銅線，連續(xù)生產(chǎn)達到需要的長度，獲得導(dǎo)電面積為400mm2的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線。利用連續(xù)纏繞工藝在絞制好的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線外側(cè)均勻纏繞一層2mm厚的有機氟耐高溫樹脂絕緣層3，再在其外側(cè)利用編織機復(fù)合一層2mm厚的芳綸纖維，并浸潰耐高溫酚醛樹脂，形成編織防護層4，經(jīng)模具高溫固化后制得本技術(shù)產(chǎn)品。權(quán)利要求1.一種絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其特征是，它分四層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料芯桿，芯桿外層是導(dǎo)電體，導(dǎo)電體外層是耐高溫樹脂絕緣層，最外層是編織纖維與樹脂固化的編織防護層。2.如權(quán)利要求I所述的絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其特征是，所述芯桿采用碳纖維增強耐高溫樹脂連續(xù)拉擠成型，樹脂體系為熱塑性或熱固性，耐熱溫度200°C以上。3.如權(quán)利要求I所述的絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其特征是，所述導(dǎo)電體材質(zhì)為純鋁或鋁合金或銅或銅合金或銀或銀合金；導(dǎo)電體由多個單股導(dǎo)電體絞制而成，單股導(dǎo)電體的截面為圓形或橢圓形或扇形或Z形；絞制時單股獨立絞制，或多股先預(yù)絞合股后，再用合股后的股線絞制。4.如權(quán)利要求I所述的絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其特征是，所述耐高溫樹脂絕緣層材質(zhì)為有機硅或有機氟樹脂，采用涂覆或絕緣帶纏繞包覆工藝完成。專利摘要本技術(shù)公開了一種絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其基本結(jié)構(gòu)有四層組成，其芯部是碳纖維復(fù)合材料芯桿，芯桿外層是導(dǎo)電體，導(dǎo)電體外層是耐高溫樹脂絕緣層，最外層是編織纖維與樹脂固化的編織防護層。本技術(shù)的芯桿采用拉擠工藝成型，導(dǎo)電體采用復(fù)合絞制工藝成型，高溫絕緣樹脂層采用涂覆或纏繞成型，最外部保護層采用浸漬耐高溫樹脂的絕緣纖維編織固化成型。本技術(shù)的新型導(dǎo)線具有施工防擦傷和外層絕緣特性，可有效防止高壓線路風(fēng)偏放電、污閃放電等電路隱患，提高高壓走廊的外絕緣，提高系統(tǒng)運行安全性。特別適合用作超高壓、特高壓電力輸送導(dǎo)線。文檔編號H01B9/00GK202711808SQ201220201920公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日專利技術(shù)者朱波, 蔡珣, 王成國, 喬琨, 徐文勝 申請人:山東大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種絕緣型碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，其特征是，它分四層結(jié)構(gòu)，其芯部是耐高溫碳纖維復(fù)合材料芯桿，芯桿外層是導(dǎo)電體，導(dǎo)電體外層是耐高溫樹脂絕緣層，最外層是編織纖維與樹脂固化的編織防護層。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱波，蔡珣，王成國，喬琨，徐文勝，
申請(專利權(quán))人：山東大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：
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