碳纤维导线及压接施工工艺探讨

《碳纤维导线及压接施工工艺探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南电力第33卷第6期HUNANELECTRICPOWER2013年12月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．06．016碳纤维导线及压接施工工艺探讨朱健飞，潘洪峰，(国网湖南省电力公司怀化供电分公司，湖南怀化418000)摘要：以怀化供电分公司ll0kv湾长线扩容改造为背景，分析碳纤维导线材质、工艺、运行温度、受力情况对金具和压接施工特性的影响，结合压接工艺流程，对现场施工技术监督进行探讨。关键词：碳纤维导线；金具；压接中图分类号：TM752．2文献标识码：B文章编号：1008．0198(2013)06．00

2、47-03城市用电负荷不断上升，对城市规划的要求越脂、固化剂和填充料等混合并搅拌均匀，然后注入来越高。而提升城区终端变电源线路输电能力提升特定的树脂浸槽中，碳纤维和高强玻璃纤维预拉伸困难，而城区部分区段已无法对铁塔进行改造，铁后浸渍树脂。最终在模具中高温固化。塔的受力与线路的输送能力不足。怀化供电分公司碳纤维复合芯承担导线总的力学性能，具有强运维的110kV湾长线投运于1982年，线路严重老度高、密度小、膨胀系数小、耐腐蚀等特点。外层化，线径过小，已不能满足城区终端变供电需求，软铝具有导电率高、电阻小、自阻尼性能强的特且原线路G01-G08塔

3、经过怀化城市规划区。2012点。碳纤维复合芯与软铝线绞制而成的导线具有优年决定对该线路进行全线扩容改造。由于碳纤维导良的性能：导线重量轻，电阻小，表面光滑不易舞线具有比重轻、输送容量大的特点，在城区扩容改动。拉力质量比大，弧垂随温度的变化小等J。造上具有良好的经济效益¨J。因此湾长线GO1一碳纤维导线的芯线密度为I．9g／cm，远低于G08塔改造选用了此类导线。钢芯的7．78g／cm。碳纤维芯主要原材料组成有3种：碳纤维、高强玻璃纤维和环氧树脂，其中碳纤1碳纤维导线维经过耐火处理并碳化，占整个比重的35％。高碳纤维导线是一种新型导线，其芯线是

4、由碳纤强玻璃纤维具有很强的耐冲击能力和抗拉应力能维为中心层和玻璃纤维包覆制成的单根芯棒．外层力，也占整个比重的35％。环氧树脂需要进行增与邻外层铝线股为梯形截面，如图1所示]。韧。占芯线比重30％¨]。碳纤维的拉伸力学性能非常好，一般钢丝的抗拉强度为1240MPa．而碳纤维的抗拉强度可以达到2399MPa，是一般钢丝的1．9倍。同时碳纤维的线膨胀系数非常低．为1．6×10K～，铝和钢的复膨胀系数均大于碳纤维]。因此，在一定的温度下．碳纤维导线的绝大部分张力载荷均由碳纤维芯图1碳纤维芯铝绞线(左)与普通钢绞线(右)来承担，其外层铝导体部分只起到

5、导流的作用，这碳纤维芯一般采用拉挤工艺成型，将环氧树与常规的钢芯铝绞线完全不一样。收稿日期：2013．叭．07改回日期：2013．04．08·47·第33卷第6期湖南电力2013年12月由于碳纤维复合芯导线不存在钢丝材料引起的磁滞和涡流效应，复合芯的非磁性体结构．解决了传统导线的涡流损耗，在输送相同负荷的条件下。具有更低的运行温度，因此可以减少输电损失约6％。因碳纤维导线可以连续在高温条件下运行。故其载流量可达到常规导线的2倍左右；而其耐高温特性也使得冰雪附着力极差。从而可以有效提高输电线路的抗冰雪能力。在高温下，碳纤维复合芯导线弧垂不到钢芯

6、铝绞线的1／10，能有效减小电图2碳纤维导线耐张线夹各部件组成力杆塔塔头高度，提高导线运行的安全性和可靠性。除了碳纤维芯单向性这个特点外。碳纤维导线2金具不采用常规的压缩金具压接还有2个原因：一是环氧树脂高温固化过程中因搅拌时灰尘、水气等杂物钢芯铝绞线的一般运行温度为70℃．而110的侵人，固化层内易产生夹杂和气泡等宏观缺陷，kV湾长线改造后碳纤维导线预计运行温度为140这些缺陷在压缩应力作用下会不断发展直至破断。℃．短期运行温度可高达180℃。由于导线运行温二是碳纤维芯在压缩后，其单根碳纤维会产生突变度提高了1倍以上．碳纤维导线压接的金具也

7、需要牵引点或细颈点3]，急剧变形，给整根碳纤维芯考虑到耐热的问题。常规钢芯铝绞线的钢芯压接件的力学性能带来不利影响，有时候还是致命的。是钢锚，文献[5]要求钢锚的材质为Q235B，外由此可见．碳纤维导线的压接施工需要重点关层进行镀锌防腐处理即可，而在140～180℃运行注碳纤维芯，要保证碳纤维芯在施工过程中不能损的碳纤维芯压接件就不能采用Q235B钢，需要采伤，同时避免碳纤维芯在运行时处于疲劳工况。而用耐热不锈钢。常规钢芯铝绞线压接过程中的关键点(压接定位)110kV湾长线碳纤维导线耐张线夹型号为NY—不是碳纤维导线压接关注的重点。ACCC1

8、9．4／6．5．供货厂家对耐张线夹部件进行检110kV湾长线在压接施工前对线夹进行了尺查．楔形内、外模和拉环各元素均符合GB／T寸测量，具体数据见表2。该批线夹联结