[实用新型]一种混杂纤维复合绳芯增强导线

说明书

技术领域

本实用新型属于电缆制造领域，尤其涉及一种混杂纤维复合绳芯增强导线。

背景技术

随着国民经济的高速发展，电力需求不断增长，现有的输电线路已不堪承受传输容量快速扩充的需求。由于过量负荷造成的停电、断电事故时有发生，电力传输已成为我国乃至全世界电力工业发展的瓶颈。目前，高压架空输电线路普遍使用钢芯铝绞线（ACSR，Aluminum Conductor Steel Reinforced），ACSR存在钢丝材料引起的磁损和热效应，加之自身重量较大、热膨胀系数较高和金属材料具有的蠕变现象，在温度升高时，导致弦垂迅速增大，大大降低导线运行的安全性和可靠性，严重时会造成短路和人身伤亡，这是导致停电、断电事故频繁发生的主要原因。因此，各国的相关科技人员一直在努力探索新型输电导线，包括耐热铝合金导线、殷钢芯或铝包殷钢芯导线以及碳纤维复合芯导线等。

自上个世纪90年代开始，美国的科技人员即开始研究用复合材料代替传统导线的钢芯，以降低导线弧垂和提高运行温度，实现迅速扩容和提高管网安全性的目的。到目前为止，具有代表性的是美国CTC公司开发的碳纤维复合芯导线（ACCC）。与传统钢芯铝绞线（ACSR）相比，碳纤维复合芯导线具有重量轻、强度大、高载流、低线损、耐腐蚀、低弧垂等优点。碳纤维复合芯导线使用的增强芯是用连续碳纤维和玻璃纤维增强耐高温热固性树脂而得到的复合材料刚性棒状整体结构，其承重主要依靠碳纤维，而韧性和绝缘性能则主要取决于树脂基体和玻璃纤维层，因此，存在纤维受力不均匀、复合芯表层和内部热膨胀不匹配、韧性较差等问题，此外，若玻璃纤维表层包覆不均匀或有缺陷还存在碳纤维芯绝缘不良的隐患，这些问题的存在限制了该导线的进一步推广和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种混杂纤维复合绳芯增强导线，旨在解决现有钢芯铝绞线存在钢丝材料引起的磁损和热效应，自身重量较大、热膨胀系数较高导致弧垂较大、韧性较差等问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种混杂纤维复合绳芯增强导线，所述导线由至少一层截面为梯形或圆形的金属构成导体部分，承重的增强芯是由7根连续纤维浸渍树脂并预固化而得到的单向加捻绳股经合股并捻和固化形成的1+6结构的绳索。

构成增强芯的每根绳股的表面都制备有保护层。

构成增强芯的芯部的绳股表面制备一层具有6个弧状螺旋槽的保护层，螺旋槽的形状和方向与合股并捻时表层绳股的截面和捻距一致，表层绳股镶嵌在绳芯表面的螺旋槽内，整个绳索表面制备有保护层。

构成增强芯的表层绳股和芯部绳股由不同的纤维增强树脂而得到。

构成增强芯的绳股的捻度控制在5～30n/m，绳股上树脂的体积含量控制在25%～45%。

构成增强芯的绳股的捻度控制在10～20n/m，绳股上树脂的体积含量控制在30%～40%。

所述绳索的捻距控制在20D～300D，且绳索的捻向与其表层绳股的捻向相反。

所述绳索的捻距控制在30D～200D。

所述导体部分由两层截面为梯形或圆形的金属构成，其中内层和外层的绕制方向相反。

本实用新型的突出优点是：本实用新型通过控制绳芯、绳股和合股并捻的捻向、捻距，获得形状稳定、柔韧性好，且纤维受力均匀的混杂纤维复合绳索；由该绳索增强的导线除具有重量轻、强度大、耐腐蚀、低弧垂等特点以外，还特别具有柔韧性好、纤维受力均匀和绝缘性好的优点。

附图说明

图1是本实用新型提供的混杂纤维复合绳芯增强导线的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的混杂纤维复合绳芯增强导线的截面示意图；

图3是本实用新型另一个实施例提供的混杂纤维复合绳芯增强导线的截面示意图；

1、混杂纤维复合绳索表层绳股；2、混杂纤维复合绳索中心绳股；5、6绳股的表面保护层；3、4绳索表面的导体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型提供的混杂纤维复合绳芯增强导线的结构。

如图所示，本实用新型提供的混杂纤维复合绳芯增强导线由至少一层截面为梯形或圆形的金属构成导体部分，承重的增强芯是由7根连续纤维浸渍树脂并预固化而得到的单向加捻绳股经合股并捻和固化形成的1+6结构的绳索。