[发明专利]一种提高碳纤维导线无损检测准确度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维导线无损检测的方法，适用于导线架设过程中的在线无损检测，广泛应用于电力领域。

背景技术

中国土地资源有限，输电走廊的选择受到制约，提高单位走廊传输功率的需求日益迫切，对于输电能力取决于导线热稳定性的架空输电线路，更换高性能导线能够显著提高线路输送能力，随着13年碳纤维芯棒国家标准的出台，导线的生产以及应用也逐步形成体系、规范化，并逐步得到国家电网以及用户的广泛认可。13年底至今国家发布3批碳纤维导线采购，总长度6000公里，预计年底前还会有近万公里的采购计划。碳纤维导线已经进入大面积普及推广阶段。

由于碳纤维的优异物理和机械性能主要体现在纤维方向上，而在径向上略显薄弱，因此由其制成的导线在抗剪切，抗压及抗扭转方面较之金属有一定差异。这就使得导线在芯棒生产加工和绞线、金具压接以及挂线施工过程中如果未严格按照规范要求操作，尤其是当生产和施工人员未接触过专业培训，还是按传统钢芯铝绞线的生产和挂线模式进行时会容易导致内部芯棒受损，因外层铝绞线的存在，因此操作人员很难直观地发现，如果受损的导线直接挂网，将会存在很大的安全隐患，从而产生巨大的经济损失。

随着碳纤维导线在国内大面积的普及，减少芯棒受损，并对架线导线进行实时、有效的性能评估已经成为研究重点。无损检测技术的应用也就倍受广大科研人员的关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高碳纤维导线无损检测准确度的方法，解决导线施工过程中的无损检测，便于观察导线施工过程中的受损情况，避免造成重大经济损失。

本发明采取的技术方案为：

一种提高碳纤维导线无损检测准确度的方法，包括步骤如下：

(1)树脂中加入显影剂，机械混合，将碳纤维与树脂浸润均匀；

(2)将混合材料挤拉成型得碳纤维复合导线芯棒并绞线；

(3)采用X射线无损检测装置检测。

所述的显影剂为纳米级重金属化合物粉末或重金属纳米粉末，优选纳米硫酸钡。显影剂与树脂比例控制在3wt％-20wt％之间。树脂在碳纤维与树脂混合物中的质量比为18-23％。

另一种提高碳纤维导线无损检测准确度的方法，包括步骤如下：

(1)将碳纤维与树脂均匀混合，通过压辊挤压使纤维浸透；

(2)将混合材料挤拉成型得碳纤维复合导线芯棒，将显影剂与瞬干树脂胶黏剂搅拌混匀，均匀涂覆在碳纤维复合导线芯棒表面，然后绞线；

(3)采用X射线无损检测装置检测。

所述的显影剂为纳米级重金属化合物粉末或重金属纳米粉末，优选纳米硫酸钡。树脂在碳纤维与树脂混合物中的质量比为18-23％。显影剂在显影剂与瞬干树脂胶黏剂混合物中的含量控制在3wt％-20wt％。

瞬干树脂具备与芯棒良好的亲和性，耐温、耐水，耐老化。

由于碳纤维导线芯棒密度仅为1.6g/cm³，碳纤维本身对X射线又具有很好的穿透效果，与铝丝对比度不高，芯棒由于铝导线的阻隔而形成的图像并不十分明显。生产时将显影剂添加，可以直接显像。因所加显影剂为纳米级重金属化合物粉末或重金属纳米粉末，进而取得较好的显影效果，见相同条件下测得的显影效果图1、图2。本发明可以直接显像，便于储存，在探伤时可做到一次探伤，方便快捷。

附图说明

图1为无显影剂碳纤维导线的X射线检测图像；

图2为本发明碳纤维导线X射线检测图像。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明。

以下生产工艺中因芯棒直径不同纤维用量有差别，同时控制不同比例显影剂含量以观察不同用量下显影效果，同时不影响导线芯的力学性能。

实施例1

以碳纤维为增强材料，热固性树脂为基体，纳米级重金属化合物粉末为显影剂，生产碳纤维复合导线芯棒，具体如下：66根12K碳纤维丝，通过加入显影剂的胶槽进入预成型模、成型模，在牵引机的牵引下固化、冷却、成型，随后将产品进行绞线得出成品。显影剂含量为5wt％，通过X射线无损检测装置观测内部芯棒成像效果。

实施例2

以碳纤维为增强材料，热固性树脂为基体，纳米级重金属粉末为显影剂，生产碳纤维复合导线芯棒，具体如下：100根12K碳纤维丝，通过加入显影剂的胶槽进入预成型模、成型模，在牵引机的牵引下固化、冷却、成型，随后将产品进行绞线得出成品。显影剂含量为10wt％，通过X射线无损检测装置观测内部芯棒成像效果。

实施例3