[发明专利]一种绞合式碳纤维防风导线

说明书

技术领域

本发明涉及输配电技术领域，尤其涉及一种绞合式碳纤维防风导线。

背景技术

架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式，架空输电线路是指架设于地面上，利用绝缘子和空气绝缘的电力线路。在架空输电线路的设计中，作用于导线上的横向风载荷，使导线张力增大，导致铁塔基础所需的强度要求大幅度提高。在导线的实际使用中，导线所受风压约占整个线路所受风压的50％～70％。因此，降低导线所受风压，提高导线的防风能力，对于降低线路造价以及提高线路运行的安全性具有重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提供一种绞合式碳纤维防风导线，以降低导线所受风压，提高导线的防风能力，达到降低线路造价和提高线路运行的安全性的目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种绞合式碳纤维防风导线，该绞合式碳纤维防风导线包括：碳纤维复合芯，及包覆所述碳纤维复合芯的若干根铝线；所述绞合式碳纤维防风导线的横截面呈圆形或接近圆形；所述绞合式碳纤维防风导线的外表面上具有多个凹槽。

在本发明所提供的绞合式碳纤维防风导线中，导线的线芯采用碳纤维复合芯，由于对于相同电压等级的导线，碳纤维复合芯相对于传统导线的钢芯的截面积较小，因此采用碳纤维复合芯能够降低导线直径。通过使绞合式碳纤维防风导线的横截面呈圆形或接近圆形，使得绞合式碳纤维防风导线的外表面为平滑圆周面或接近于平滑圆周面，有利于降低导线的阻力系数。通过在绞合式碳纤维防风导线的外表面上设置多个凹槽，增加了导线外表面的粗糙度，由于表面越粗糙，雷诺数越小，而阻力系数取决于雷诺数，因此设置凹槽有助于降低导线的阻力系数。根据导线所受的风载荷W_m的计算公式：W_m＝(ρ·V²·C_D·D·L)/2(其中ρ为空气密度，V为风速，C_D为阻力系数，D为导线直径，L为单位长度)，由于本发明中导线的直径D和阻力系数C_D较小，因此导线所受的风载荷得以降低，从而降低了导线所受风压，提高了导线的防风能力，进而能够降低线路造价，提高线路运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所提供的绞合式碳纤维防风导线的第一种横截面图；

图2为本发明实施例所提供的绞合式碳纤维防风导线的第二种横截面图；

图3为本发明实施例所提供的绞合式碳纤维防风导线的风洞试验曲线。

附图标记说明：

1-碳纤维复合芯；10-碳纤维股线；

11-碳纤维； 12-环氧树脂；

2-铝线；3-凹槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种绞合式碳纤维防风导线，如图1和图2所示，该绞合式碳纤维防风导线包括：碳纤维复合芯1，及包覆该碳纤维复合芯1的若干根铝线2。该绞合式碳纤维防风导线的横截面整体呈圆形或接近圆形。该绞合式碳纤维防风导线的外表面上具有多个凹槽3。

上述绞合式碳纤维防风导线中，一方面，导线的线芯采用碳纤维复合芯替代传统导线的钢芯，对于相同电压等级的导线，碳纤维复合芯相对于传统导线的钢芯的截面积较小，因此采用碳纤维复合芯能够降低导线直径。

另一方面，导线的横截面呈圆形或接近圆形，也就是说，导线的外表面为平滑圆周面或接近于平滑圆周面，这有利于降低导线的阻力系数。

又一方面，导线的外表面上设置有多个凹槽，从而增加了导线外表面的粗糙度。由于表面越粗糙，雷诺数Re越小，而阻力系数取决于雷诺数Re，因此导线外表面上凹槽的设置有助于降低导线的阻力系数。