[實用新型]復合芯和導線

有效

• 申請號: 200820123670.2
• 申請日: 2008-11-17
• 公開（公告）號: CN201302833Y
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 張卓;王秋玲;徐麗;何州文;李震;陳新
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H01B5/02
• 分類號: H01B5/02;H01B5/14;H01B1/00;H01B17/60;D07B1/02;D07B1/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術領域

本實用新型涉及導線芯材結構技術，尤其涉及一種復合芯和導線。

背景技術

現有技術中，一般采用直接拉擠成型的碳纖維復合芯作為導線內部的芯材。這種拉擠成型的碳纖維復合芯，其碳纖維及其他纖維的排列均為沿導線長度方向縱向排列，雖然抗拉強度高，但是橫向不夠柔韌，橫向彎曲韌性差，在導線架線受力彎曲過程中或受到撞擊時很容易折斷受損。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種復合芯和導線，以具有較高的抗拉強度和較大的彈性模量，橫向柔韌性好，不易折斷。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種復合芯，包括：包含第一纖維的柱狀內芯；所述內芯外側環向纏繞有第二纖維，形成增韌層。

優選的，上述第一纖維可以采用碳纖維，或與碳纖維同等級強度的超高模量聚乙烯纖維等，該第二纖維可以采用玻璃纖維，或者可以采用與玻璃纖維起到近似增韌絕緣作用的纖維，例如：玄武巖纖維或凱夫拉(Kevlar)纖維等。

為實現上述目的，本實用新型還提供了一種包括本實用新型復合芯的導線，還包括包覆在所述增韌層外側的導電介質層。

由以上技術方案可知，本實用新型采用在類似碳纖維功能的第一纖維外側環向纏繞類似玻璃纖維功能的第二纖維形成復合芯的技術手段，克服了現有復合芯橫向柔韌性差、易折斷的技術問題，環向纏繞的第二纖維可以提高復合芯整體的柔韌性，避免導線在架設過程中受損，且該復合芯內部的第一纖維能夠保持復合芯整體的抗拉強度等性能。

附圖說明

圖1為本實用新型復合芯第一實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型復合芯第一實施例中拉擠成型的內芯的結構示意圖；

圖3為本實用新型復合芯第一實施例中纏繞成型的增韌層的結構示意圖；

圖4為本實用新型復合芯第二實施例的結構示意圖；

圖5為本實用新型導線實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

復合芯第一實施例

圖1為本實用新型復合芯第一實施例的結構示意圖。如圖1所示，該復合芯包括內芯10和增韌層20。內芯10是包含碳纖維的柱狀體，具體可以是由三個形狀相同的扇形橫截面的柱狀體拼合而成的圓柱體，各個扇形橫截面柱狀體均可以由碳纖維縱向固化在樹脂中而拉擠成型。內芯10外側環向纏繞有絕緣性能良好的玻璃纖維，從而形成增韌層20。

本實施例中的復合芯可以用作導線芯材。該復合芯由三個扇形橫截面的柱狀體拼合而成，可以有效減小復合芯的可彎曲半徑，避免由于碳纖維脆性過大而導致的彎曲斷裂或受損，增加了采用此復合芯的導線在架線過程中的安全系數，避免架線過程中受到不可見的微觀損傷所導致的強度下降。在具體應用中，復合芯還可以由兩個半圓形橫截面的柱狀體或三個以上扇形橫截面的柱狀體拼合而成，或可以由其他形狀的柱狀體拼合而成，拼合而成的柱狀體內芯可以更有效的改善復合芯的可彎曲性能，隨著拼合體數量的增加可彎曲性能更好。具體應用中，受限于工藝實現難度的增加，采用三個扇形橫截面的柱狀體拼合而成內芯是較佳的實施方式。

本實施例的復合芯具體是采用拉纏工藝成型的，內芯的柱狀體由碳纖維在樹脂中縱向定向而拉擠成型，絕緣的增韌層由玻璃纖維沿碳纖維內芯的環向纏繞成型。例如，可參見圖2所示的拉擠成型的內芯的結構示意圖，將浸膠后的碳纖維11經過一定溫度分布的第一模具40，在樹脂中固化成型為三個扇形橫截面柱狀體的碳纖維芯棒12，三個碳纖維芯棒12可以拼合而成一個圓柱體的內芯10。其中碳纖維11的用量可以根據第一模具40上扇形孔的面積通過計算來確定。此后，可參見圖3所示的纏繞成型的增韌層的結構示意圖，經由浸膠后的玻璃纖維21濕法纏繞形成玻璃纖維層22，再進入加熱的第二模具50固化成型為增韌層20，從而形成最終產品的復合芯。

本實施例的復合芯利用了碳纖維抗拉強度高、彈性模量高和熱膨脹系數小的優點，可明顯降低該復合芯所制成導線的弧垂。并且，環向纏繞的玻璃纖維可以提高復合芯橫向的強度和韌性，使復合芯具有更佳的抗彎曲和抗沖擊能力，不易橫向折斷。同時，玻璃纖維的絕緣性能良好，還可以有效降低該復合芯導線在輸電過程中的損失，從而能提高輸電效率。

復合芯第二實施例

圖4為本實用新型復合芯第二實施例的結構示意圖。本實施例的技術方案與第一實施例的區別在于：內芯10為將碳纖維在樹脂中拉擠而整體成型的圓柱體，內芯10構成一個單根的圓棒結構。