[發明專利]一種石墨烯納米材料導線接續金具及接續方法

有效

• 申請號: 201210540017.7
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103050798A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（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;國家電網公司
• 主分類號: H01R11/11
• 分類號: H01R11/11;H01R4/20;H01R43/00;H01R43/048;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

本發明屬于輸電線路用導線的接續金具技術領域，具體涉及一種石墨烯納米材料導線接續金具及接續方法。?

背景技術

導線接續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“環境友好型”工程為目標，全面優化工程的設計方案，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，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，減少鐵塔荷載和結構重量，具有巨大的經濟效益和深遠的社會效益。?

附著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。導線包括內層和外層，導線內層由圓線型碳纖維的單絲絞繞而成，單絲之間相互緊貼，形成規整的管型結構，外層由石墨烯納米材料薄片絞繞而成，設置于內層的外圍，石墨烯納米材料薄片為圓弧形結構。石墨烯納米材料薄片沿內層碳纖維圓周方向均勻的分布在外層，石墨烯納米材料薄片等間距放置。內層的碳纖維，主要作為承力作用，以及石墨烯納米材料新型導線的基底，外層為石墨烯納米材料薄片絞制而成，是架空用輸電線路導線的導電部分。?

作為一種新型結構的導線，導線接續管需要與新型導線配合，接續管需要穩定有效的握持將導線連接起來，并傳遞機械和電氣荷載。?

在復合導線接續金具方面，申請號為CN201220181173.4，發明名稱為“一種碳纖維光電復合導線接續金具”的實用新型專利，公開的技術方案為：復合導線內部是碳纖維復合芯，外部是鋁導線，接續金具包括有導電管主體，在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，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；在導電管主體上設置一個鏤空孔；在導電管主體外設置有螺旋環繞條紋。?

上述實用新型是針對碳纖維復合芯接續金具的一種改進，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金具，對石墨烯納米材料導線的廣泛應用具有推動作用。?

發明內容

本發明目的在于提供一種石墨烯納米材料導線接續金具及接續方法，解決了附著式石墨烯納米材料導線施工中的難題，為附著式石墨烯納米材料導線的工程應用提供技術支撐。?

為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案為：?

一種石墨烯納米材料導線接續金具，其改進之處在于所述金具包括碳纖維壓接接續管和石墨烯膜接續套管；所述碳纖維壓接接續管由橫截面為O字型的柱狀基體構成，所述基體的內外表面為光滑結構；所述石墨烯膜接續套管由橫截面為圓弧形的扇形薄片構成，所述扇形薄片的內外表面為光滑結構。?

本發明的第一優選技術方案為：所述石墨烯膜接續套管包括12-15片扇形薄片，扇形薄片圓弧角取值范圍為20°至25°。?

本發明的第二優選技術方案為：所述構成石墨烯膜接續套管的扇形薄片的圓弧角相同或不相同。?

本發明的第三優選技術方案為：所述扇形薄片沿其長度方向呈螺旋狀分布，，所述扇形薄片沿其長度方向的投影為一段圓弧型或O字型。?

本發明的第四優選技術方案為：所述構成同一石墨烯膜接續套管的扇形薄片螺旋旋向相同。?

一種應用本發明接續金具的接續方法，其改進之處在于所述方法包括如下步驟：?

(1)將導線需接續端外層的石墨烯薄片剔除，露出內層的碳纖維棒，根據碳纖維壓接接續的要求，留足接續用碳纖維棒長度；?

(2)在一側導線上套入石墨烯膜接續套管和碳纖維壓接接續管；(如果石墨烯膜由扇形薄片構成，那么套入導線時存在固定問題，是否需要進行說明？)?

(3)將兩導線碳纖維終端對接，套上碳纖維壓接接續管，碳纖維壓接接續管長度方向中點和兩碳纖維棒對接縫重合，通過液壓壓接法壓接碳纖維壓接接續管；?

(4)將石墨烯膜接續套管套住兩根導線，石墨烯膜接續套管長度方向中點和兩碳纖維棒?對接縫重合，將兩根導線接續端的外層和石墨烯膜接續套管的重合部分按順序分別放置在熱氣機的接續槽內，采用熱氣法實現石墨烯膜接續套管的接續。?