[发明专利]一种输电线路用纤维复合芯导线

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种输电线路用纤维复合芯导线。

背景技术

在国家智能电网中电力输配电通常采用碳纤维复合芯铝绞线，它具有以下的优点：(1)载流量是常规钢芯铝绞线两倍，在不进行改造杆、塔情况下可以重新架设新线；(2)碳纤维复合芯铝绞线中的铝导线截面积比钢芯铝绞线多29％；(3)在200℃高温下能有效运行，而常规钢芯铝绞线的使用温度为100℃；(4)实际上消除弧垂，不受铝的长期蠕变影响；(5)使用常规安装方法、工具和金具，无需特殊工具或特殊培训；(6)通过使用较少的杆、塔，降低建造成本。由于强度高，可以加大杆、塔之间的跨度，减少20％以上的杆、塔；(7)耐环境恶化性能好。不生锈，不腐蚀，不与铝导线或其它部件产生电解反应，可以循环利用；(8)较高的运行效率有助于降低运行成本，可以满足传输标准；(9)在相同传输容量下，线损减少29％，能减少发电容量，节约能源成本。

但是，由于目前的电力输配用碳纤维复合芯导线缺乏对导线运行系统有效的在线监测手段，导线敷设运行后，基本上处于无监管或者监管不及时状态，只到输配电系统出现故障后才去关注，导致电网故障率偏高，还有，由于导线的负载能力都是理论上计算出来的，有着较大的余度，存在着一定的浪费，从经济角度出发，迫切需要采取措施以保证在不超过导线的允许温度的情况下，最大地发挥导线的传输能力，以获得较大的经济效。中国专利文献CN101673599A公开了《一种用于电缆的带光栅光纤的复合型材及其制备方法》公开了一种可实时监控导线的受力和温度状况的复合型材，该复合型材包含纤维材料和树脂，纤维材料为碳纤维与玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维中的至少一种的混合纤维材料，在纤维材料内部沿长度方向设置至少一根光栅光纤。这种带光栅光纤的电缆可实时监控导线的受力状况和温度状况，对运输变线的远行状况进行实时监测。但是光纤直径较小，强度比较低，因此迫切需要一种碳纤维复合芯导线解决光纤强度低造成的导线强度低的技术问题。

发明内容

发明的目的是提供一种强度高，传输能力好的碳纤维复合芯导线。

本发明通过如下的方案来实现的：

一种输电线路用纤维复合芯导线，包括线芯及缠绕在线芯上的导体，其特征在于：所述线芯按照如下方法制备而得：

按照重量份称取下述各原料：乙醇10份、酚醛树脂5份、聚乙烯醇3份、三聚氰胺12份、玻璃纤维1份、碳化硅1份、37%（v/v）甲醛水溶液15份、氧化石墨烯2份、甲基丙烯酸三氟乙酯2份、聚丙烯腈0.8份、二甲基甲酰胺0.2份、聚氧化乙烯2份、柠檬酸0.1份。

将上述原料依次添加到容器中，在室温下混合搅拌均匀，然后放入真空干燥箱中脱气泡30min；采用真空袋压法用上述混合物对碳纤维进行浸润，然后在85℃环境下恒温１ｈ，接着在110℃环境下恒温２ｈ，最后在140℃环境下恒温２ｈ的固化工艺进行固化，得到纤维含量为５４～６２％的树脂碳纤维复合材料，最后修剪，打磨，切割成规定样条形状，即得。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种输电线路用纤维复合芯导线，包括线芯及缠绕在线芯上的导体，所述线芯按照如下方法制备而得：

按照重量份称取下述各原料：乙醇10份、酚醛树脂5份、聚乙烯醇3份、三聚氰胺12份、玻璃纤维1份、碳化硅1份、37%（v/v）甲醛水溶液15份、氧化石墨烯2份、甲基丙烯酸三氟乙酯2份、聚丙烯腈0.8份、二甲基甲酰胺0.2份、聚氧化乙烯2份、柠檬酸0.1份。

将上述原料依次添加到容器中，在室温下混合搅拌均匀，然后放入真空干燥箱中脱气泡30min；采用真空袋压法用上述混合物对碳纤维进行浸润，然后在85℃环境下恒温１ｈ，接着在110℃环境下恒温２ｈ，最后在140℃环境下恒温２ｈ的固化工艺进行固化，得到纤维含量为５４～６２％的树脂碳纤维复合材料，最后修剪，打磨，切割成规定样条形状，即得。

该实施例样品经测试，导热系数为0.38W/(m.K),弯曲强度102MPa、吸水率＜0.1%。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。