[發(fā)明專利]一種復合式石墨烯納米材料導線接續(xù)金具及接續(xù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210539983.7
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103050795A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 朱寬軍;司佳鈞;李新民
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H01R11/00
• 分類號: H01R11/00;H01R11/09;H01R43/00;H02G15/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發(fā)明屬于輸電線路用導線的接續(xù)金具技術領域，具體涉及一種復合式石墨烯納米材料導線接續(xù)金具及接續(xù)方法。

背景技術

導線接續(xù)管用于架空輸電線路導線的兩終端，除了承受導線全部拉力外，還作為導電體傳導電流，是輸電線路中的重要金具。

特高壓工程以建設“環(huán)境友好型”工程為目標，全面優(yōu)化工程的設計方案，嚴格保證電場、磁場、可聽噪聲與無線電干擾水平滿足標準要求。為此，若設計采用普通導線，勢必要加大導線截面和增加導線的分裂根數(shù)，這樣勢必增大了導線和母線的使用量、鐵塔的結構尺寸及線路走廊寬度等，從而加大了工程投資。

如果在滿足輸電容量和線路工程要求的前提下，設計采用一種輕質輸電導線，盡可能提高其電氣和機械性能，并使其表面光潔圓滑，這樣不但能顯著降低線路損耗，增加輸送能力，降低全壽命周期成本，滿足線路的輸電和電暈要求，而且還能大大減少導線的總重量和導線分裂根數(shù)，減少鐵塔荷載和結構重量，具有巨大的經(jīng)濟效益和深遠的社會效益。

復合式石墨烯納米材料導線，其結構型式如附圖1所示，是一種新型的輸電導線。導線包括石墨烯棒和復合材料。石墨烯納米材料作為導電部分，石墨烯棒與復合材料復合成導線，復合材料起到支撐石墨烯棒的作用，導線的圓形截面部分用復合材料作為支撐，主要作為承力作用，可選用碳纖維等能滿足導線制造和運輸要求的復合材料。復合式石墨烯材料直徑及根數(shù)根據(jù)線路設計輸送容量及線路運行要求設計。

作為一種新型結構的導線，導線導體之間由復合材料支撐，在架空條件下隨著時間增加，復合材料的塑性變形有不確定性，不能如同普通導線一樣壓接。導線接續(xù)管需要與新型導線配合，接續(xù)管需要穩(wěn)定有效的握持將導線連接起來，并傳遞機械和電氣荷載。

在復合導線接續(xù)金具方面，申請?zhí)枮?01220181173.4，發(fā)明名稱為“一種碳纖維光電復合導線接續(xù)金具”的專利，該專利導線內部為碳纖維復合芯，外部是鋁導線，其要求保護的技術方案中，接續(xù)金具包括導電管主體，在所述管內的徑向中點處設置有雙頭連接螺栓，雙頭連接螺栓分別與兩側均對稱設置的碳纖維復合芯夾緊裝置連接，所述夾緊裝置前端設置有填充襯管，填充襯管的頭端伸出導電管主體外，在所述導電管主體上設置一個鏤空孔，在所述導電管主體外設置有螺旋環(huán)繞條紋。接續(xù)金具主要用于連接碳纖維復合芯的內層張緊結構組合，因為在安裝時不需要對碳纖維復合芯壓接，所以不損傷碳纖維復合芯，有效的實現(xiàn)光纖和輸電導線的分離。

上述實用新型是針對碳纖維復合芯接續(xù)金具的一種改進，石墨烯納米材料導線本身是一種新型的輸電導線，在其接續(xù)金具方面的研究較少。因此，研制一種石墨烯納米材料導線的接續(xù)金具，對石墨烯納米材料導線的廣泛應用具有推動作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種復合式石墨烯納米材料導線接續(xù)金具及接續(xù)方法，解決了復合式石墨烯納米材料導線施工中的難題，為復合式石墨烯納米材料導線的工程應用提供技術支撐。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

一種復合式石墨烯納米材料導線接續(xù)金具，其改進之處在于所述金具包括石墨烯接續(xù)管和鋁套管，所述石墨烯接續(xù)管由橫截面為O字型的柱狀基體構成，所述基體的內外表面為光滑結構；所述鋁套管為開有通氣孔的圓管，所述圓管的橫截面積沿所述鋁套管長度方向先遞增再遞減，所述圓管的內外表面為光滑結構。

本發(fā)明的第一優(yōu)選技術方案為：所述石墨烯接續(xù)管的壁厚介于導線石墨烯棒的半徑和直徑之間。

本發(fā)明的第二優(yōu)選技術方案為：所述石墨烯接續(xù)管由石墨烯納米材料制成。

本發(fā)明的第三優(yōu)選技術方案為：所述鋁套管的端部進行倒圓角處理。

本發(fā)明的第四優(yōu)選技術方案為：所述通氣孔沿所述鋁套管的徑向貫通所述鋁套管的圓管壁。

本發(fā)明的第五優(yōu)選技術方案為：所述通氣孔設置于所述鋁套管沿其長度方向的中點。

一種復合式石墨烯納米材料導線的接續(xù)方法，其改進之處在于所述方法包括如下步驟：

(1)將待接續(xù)導線的復合材料支撐剔除，露出內層石墨烯棒，根據(jù)導線接續(xù)的要求，留足接續(xù)用石墨烯棒長度；

(2)在一側導線上套入壓接用鋁套管，鋁套管的通氣孔朝上；

(3)依次將2根帶接續(xù)導線終端對應的石墨烯棒放置在熱氣機的接續(xù)槽內；

(4)將石墨烯接續(xù)管套在接續(xù)槽內的2根對應的石墨烯棒上，放入熱氣機內，熱氣機將2根石墨烯棒進行接續(xù)；

其中：石墨烯接續(xù)管長度方向中點和兩石墨烯棒對接縫重合；