[實(shí)用新型]一種電纜芯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220139668.0
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN202473388U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜新斌;韋強(qiáng)啟;王桂花
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科信電纜有限公司
• 主分類號: H01B9/00
• 分類號: H01B9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力輸送領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，電力需求的不斷增長，電纜作為電能傳輸?shù)妮d體的需求量也越來越大，而目前國內(nèi)用的電纜導(dǎo)線多是鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金導(dǎo)線，這些導(dǎo)線的重量較大，電阻較大，從而導(dǎo)致輸電費(fèi)用高，且運(yùn)行溫度較低，不能適應(yīng)在高溫條件下的運(yùn)行，因此電力傳輸成為電力工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，各國均在研究新型架空輸電路用導(dǎo)線，以取代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線由此應(yīng)運(yùn)而生。

傳統(tǒng)的碳纖維復(fù)合材料電纜芯結(jié)構(gòu)為內(nèi)部碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成的承重芯，外部為玻璃纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合物制成的保護(hù)層，兩者共用同一種樹脂體系。在同一種樹脂體系下，耐高溫、抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、模量、抗壓強(qiáng)度、抗紫外線以及抗老化性等性能之間互相影響，通過改性增加某一方面的性能往往以犧牲另一方面性能為代價(jià)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯，其解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)高性能碳纖維復(fù)合材料電纜芯中，由于承重芯和保護(hù)層選擇為同一種樹脂體系，導(dǎo)致電纜芯在耐高溫、抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、模量、抗壓強(qiáng)度、抗紫外線以及抗老化性等性能之間互相影響或相互沖突。?

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下方案：?

一種電纜芯，包括承重芯和保護(hù)層，所述保護(hù)層通過纏繞工藝包覆在所述承重芯的外部，所述承重芯為耐高溫?高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系與碳纖維的復(fù)合物，所述保護(hù)層為耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系與玻璃纖維的復(fù)合物，所述承重芯的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別與所述保護(hù)層的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別不同，其中碳纖維材料包含彈性體和分散在該彈性體中的碳納米纖維，其中，所述復(fù)合材料中的彈性體為其非交聯(lián)形式，并且在150℃下，使用脈沖NMR技術(shù)，通過Hahn－回波法測量，所述復(fù)合材料的第一自旋－自旋松弛時(shí)間為100-3000微秒，沒有第二自旋－自旋松弛時(shí)間或第二自旋－自旋松弛時(shí)間為1000-10000微秒，并且具有第二自旋－自旋松弛時(shí)間的成分的分?jǐn)?shù)小于0.2。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型電纜芯的結(jié)構(gòu)示意圖；?

附圖標(biāo)記說明：?

1-紗架；2-第一浸膠區(qū)；3-第一固化爐；4-第二浸膠區(qū)；5-第三浸膠區(qū)；6-纏繞區(qū)；7-第二固化爐；8-牽引機(jī)；9-收卷盤；10-碳纖維；11-玻璃纖維；12-承重芯；13-保護(hù)層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1和圖2，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明：?

如圖1所示，一種電纜芯，包括承重芯12和保護(hù)層13，保護(hù)層13通過纏繞工藝包覆在承重芯12的外部，承重芯12為耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系與碳纖維的復(fù)合物，保護(hù)層13為耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系與玻璃纖維的復(fù)合物，承重芯12的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別與保護(hù)層13的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系中選擇的環(huán)氧樹脂數(shù)量和類別不同，其中碳纖維材料包含彈性體和分散在該彈性體中的碳納米纖維，其中，所述復(fù)合材料中的彈性體為其非交聯(lián)形式，并且在150℃下，使用脈沖NMR技術(shù)，通過Hahn－回波法測量，所述復(fù)合材料的第一自旋－自旋松弛時(shí)間為100-3000微秒，沒有第二自旋－自旋松弛時(shí)間或第二自旋－自旋松弛時(shí)間為1000-10000微秒，并且具有第二自旋－自旋松弛時(shí)間的成分的分?jǐn)?shù)小于0.2。因此承重芯的環(huán)氧樹脂體系高力學(xué)性能不會受到外部保護(hù)層的環(huán)?氧樹脂體系影響，而外部保護(hù)層優(yōu)良的耐候性能保護(hù)了承重芯不受外部環(huán)境的傷害，使電纜芯的綜合性能得到了大大的提高。?

承重芯12的耐高溫高力學(xué)性能環(huán)氧樹脂體系包括E51、TDE86、AG80、MY721、AFG90、DER331中的一種或者多種。保護(hù)層13的耐高溫耐候性能環(huán)氧樹脂體系包括E51、TDE86、AG80、MY721、AFG90、DER331中的一種或者多種。?

E51環(huán)氧樹脂類別低分子量液體雙酚A型環(huán)氧樹脂。TDE86環(huán)氧樹脂的化學(xué)名稱為：4、5-環(huán)氧環(huán)乙烷-1、2二甲酸二縮水甘油酯。AG80四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂的主體樹脂為氨基四官能環(huán)氧樹脂；MY721環(huán)氧樹脂為四官能環(huán)氧樹脂；AFG90三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂的主體樹脂為氨酚基三官能環(huán)氧樹脂；陶氏生產(chǎn)的DER331液體環(huán)氧樹脂是由環(huán)氧氯丙烷和雙酚A反應(yīng)生成的產(chǎn)品。?

保護(hù)層13中還添加紫外吸收劑。紫外吸收劑為UV-9、UV-531、UV-327、三嗪-5中的一種或多幾種組合。?