[实用新型]一种热塑性树脂基体复合材料导线

说明书

技术领域

本实用新型涉及电缆线技术领域，尤其是一种热塑性树脂基体复合材料导线。

背景技术

国内外高压输电中的关键技术之一是导线，导线性能的好坏直接影响输电特性。导线在使用过程中，要承受复杂工况的影响：风力疲劳载荷、电场感应、磁场涡流、高温、高寒、雨雪冰雹等，而且受到大气中各种介质的腐蚀，因而要求导线具有高的导电特性、高的拉伸强度、高的抗疲劳性能、高的耐复杂环境影响和耐腐蚀性能。目前国内外用的导线几乎都是钢芯铝绞线或钢芯铜绞线，该类导线虽然能够满足导线要求，但线损高，弧垂大，电磁噪音大，不利于加大塔距和高温输电。

现在市场上出现了以复合材料为芯棒的输电导线，其特征是以碳纤维增强热固性环氧树脂基复合材料芯棒代替钢芯，该新型导线具有受热不膨胀，重量轻等优点，获得了国际输变电系统的青睐和认可。但环氧树脂长期户外使用，抗老化性能下降较大，输电温度不超过120℃，特别是在碳纤维复合芯导线受到损伤后，由于树脂基体是热固性体系，回收再利用难度大，对环境造成污染，同时增加了资源消耗。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中不足，提供一种使用寿命长、使用成本低的热塑性树脂基体复合材料导线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种热塑性树脂基体复合材料导线，包括碳纤维复合内芯以及包覆在碳纤维复合内芯外的热塑性树脂层，所述热塑性树脂层内沿圆周方向均匀嵌入有玻璃纤维增强环氧树脂复合材料和碳纳米纤维材料，所述热塑性树脂层的外面依次有第一层铝导线、耐高温树脂绝缘层、第二层铝导线和绝缘防护层，所述绝缘防护层包括绝缘橡胶以及涂覆于绝缘橡胶外的绝缘漆层。

进一步的，所述热塑性树脂层采用聚丙烯材料制成。

进一步的，所述玻璃纤维增强环氧树脂复合材料和碳纳米纤维材料交替排列。

进一步的，所述第一层铝导线由若干单股铝导线绞制而成。

进一步的，所述第二层铝导线由若干单股铝导线绞制而成。

进一步的，所述单股铝绞线的截面呈梯形。

进一步的，所述耐高温树脂绝缘层采用有机硅绝缘树脂制得。

采用本实用新型的技术方案的有益效果是：本实用新型的热塑性树脂基体复合材料导线，拉伸强度超过2100Mpa，拉伸模量大于120Gpa，使用温度高达140℃，具有较强的耐腐蚀性和绝缘性，能有效防止高压线路风偏放电等电路隐患，提高系统运行安全性，能满足大档距、大风区等环境恶劣的输电线路要求，使用范围广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1为碳纤维复合内芯，2为热塑性树脂层，3为玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，4为碳纳米纤维材料，5为第一层铝导线，6为第二层铝导线，7为耐高温树脂绝缘层，8为绝缘防护层

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种热塑性树脂基体复合材料导线，包括碳纤维复合内芯1以及包覆在碳纤维复合内芯外的热塑性树脂层2，所述热塑性树脂层2内沿圆周方向均匀嵌入有玻璃纤维增强环氧树脂复合材料3和碳纳米纤维材料4，所述热塑性树脂层2的外面依次有第一层铝导线5、耐高温树脂绝缘层7、第二层铝导线6和绝缘防护层8，所述绝缘防护层8包括绝缘橡胶以及涂覆于绝缘橡胶外的绝缘漆层。在碳纤维复合内芯1的外层包覆热塑性树脂层2，能有效提高导线的耐高温性能；在热塑性树脂层2内沿圆周方向均匀嵌入有玻璃纤维增强环氧树脂复合材料3和碳纳米纤维材料4，能有效提高热塑性树脂2的拉伸性能，提高导线的使用寿命。设计第一层铝导线5和第二层铝导线6，能有效提高导向的导电性能；在两层铝导线之间设计耐高温树脂绝缘层7，进一步提高了导线的耐高温性。

优选的，所述热塑性树脂层2采用聚丙烯材料制成。采用此结构，抗老化性能好，耐高温性能高达140℃。

优选的，所述玻璃纤维增强环氧树脂复合材料3和碳纳米纤维材料4交替排列。采用此结构，提高了导线的拉伸强度，拉伸强度高达1800Mpa，拉伸模量大于120Gpa。

优选的，所述第一层铝导线5由若干单股铝导线绞制而成。采用此结构，能有效提高导线的导电性。

优选的，所述第二层铝导线6由若干单股铝导线绞制而成。采用此结构，能有效提高导线的导电性。

优选的，所述单股铝绞线的截面呈梯形。