[发明专利]导电纤维架空导线

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电纤维架空导线。

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，电能消耗年年攀升，西电东送需要大量的架空导线，架空导线的截面越来越大，消耗大量的有色金属铝材。

国家经济建设需要大量的电力能源，而输送电力能源需要建立宏大的电力输送网。目前电力输送网的电力输送主要依靠架空导线来完成，随着输电能量的增加，架空导线截面不断增加，从而需要使用大量的铝材。铝材的大量使用存在着消耗大量的矿产、金属冶炼的能源消耗以及大气污染等各类问题。

如何找到一种输电架空导线代替原有架空导线，解决现有技术存在的架空导线浪费大量有色金属铝材、重量重的问题实为必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种既输电又节能环保的导电纤维架空导线。

本发明采用的技术方案是：

导电纤维架空导线，该架空导线包括导电纤维单元和抗拉件，所述导电纤维单元以抗拉件为圆轴按一定的节距单层或多层绞合，所述导电纤维单元包括由多根导电纤维形成的导电纤维束和导电纤维束外含的保护管，所述抗拉件为单股或多股抗拉线组成架空导线的抗拉单元，所述抗拉件为碳纤维或镀锌钢线，所述导电纤维的材质为含导电炭黑合成纤维，其合成纤维主要是聚丙烯腈基碳纤维，密度为1.5-2.0g/cm3，电导率为17%IACS，在制作碳纤维的有机纤维碳化法的工艺过程中，在惰性气氛中经高温1500-1600℃，加入经过纳米处理的质量百分含量5%-10%的银粉末、0.5-1.0%的稀土氧化铈粉末、质量百分含量0.2-1.0%的硼，焙烧碳化而成的较高导电率的碳化纤维。

所述保护管的材质为金属，金属为铜、铝或不锈钢材料。

目前含炭黑的导电纤维其导电能力极为有限，需要提高导电纤维的导电能力。输电能力涉及到导电纤维的导电能力和导电纤维的截面积，提高导电纤维的导电能力，需要在纤维素中增加高导电的化学元素，如在纤维素中增加稀土氧化物。导电纤维运用到输电电缆，而替代铜材或铝材，将是输电电缆的一个创造性成果。

本发明的有益效果：该导电纤维架空导线，可以替代目前大量使用的铝质架空导线，在节省大量有色金属铝材的同时，减少有色金属铝材冶炼而带来的大气污染问题，其二是导电纤维架空导线质量轻，可以大量节省输电杆塔的塔材和基础的材料消耗，是一种节能型和环保型相结合的新型输电架空导线。 

附图说明

图1为本发明的导电纤维单元的结构示意图。

图2为本发明的导电纤维架空导线的结构示意图。

其中：1、导电纤维束，2、保护管，3、抗拉件。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

如图1和2所示，本发明的导电纤维架空导线，该架空导线包括导电纤维单元和抗拉件3，导电纤维单元以抗拉件3为圆轴按一定的节距单层或多层绞合，图1所示，导电纤维单元包括由多根导电纤维形成的导电纤维束1和导电纤维束1外含的保护管2，抗拉件3为单股或多股抗拉线组成架空导线的抗拉单元，抗拉件3为碳纤维或镀锌钢线。

导电纤维的材质为含导电炭黑合成纤维，其合成纤维主要是聚丙烯腈基碳纤维，碳纤维具有密度小、质量轻，密度为1.5-2.0g/cm3，密度是铝的1/2，是铜的1/5，电导率为17%IACS，在制作碳纤维的有机纤维碳化法的工艺过程中，在惰性气氛中经高温1500-1600℃，加入经过纳米处理的质量百分含量5%-10%的银粉末、0.5-1.0%的稀土氧化铈粉末、质量百分含量0.2-1.0%的硼，焙烧碳化而成的较高导电率的碳化纤维。

为了提高导电纤维的导电能力，需要在纤维素中增加高导电的化学元素，如在纤维素中增加稀土氧化物，氧化铈粉末能提高导电纤维的导电能力，银的导电性和传热性在所有的金属中都是最高的，硼在常温时为弱电导体，而在高温时导电良好，因此需要在惰性气氛中经高温1500-1600℃处理，进一步提高导电性。 

保护管2的材质为金属，金属为铜、铝或不锈钢材料。金属保护管一般采用不锈钢或铜或铝，管壁厚度一般在0.2mm-2.0mm。

解决架空导线的电能输送需要损耗大量有色金属铝材以及冶炼有色金属铝材而带来大气污染的问题。

导电纤维架空导线可以节省大量的有色金属铝材，同时由于导电纤维架空导线是轻质架空导线，可以节省大量输电杆塔的塔材和基础材料消耗，是一种节能型和环保型的新型输电架空导线。