[發明專利]一種絞合型碳纖維復合芯軟鋁導線及其制作方法

有效

• 申請號: 201410342964.4
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104134483B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 朱硯;王清明
• 申請（專利權）人: 佛岡鑫源恒業電纜科技有限公司
• 主分類號: H01B5/10
• 分類號: H01B5/10;H01B13/02;H01B9/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明用于架空電纜領域，特別是涉及一種絞合型碳纖維復合芯軟鋁導線及其制作方法。

背景技術

傳統的電力傳輸是通過鋼芯鋁導線進行的，由于這類導線在電力傳輸過程受溫度影響較大，會產生弧垂問題，目前有一種新型的碳纖維復合芯導線，它由多數碳纖維為骨料，與由多種物質組成的樹脂基料中復合而成，線芯被導電體包裹，由于這種線芯具有較高的彈性模量及較低的熱膨脹系數，能夠提高導線的安培容量，不但輸電量大，而且耐高溫，不會產生明顯弧垂，使用效果好，壽命長，可以說這是電力傳輸導線的發展趨勢。

現有的碳纖維復合芯軟鋁導線的碳纖維復合芯大多是由單碳纖維組成的，即用棒型碳纖維復合芯作為加強芯。由于其棒型碳芯結構及性能的限制，只能生產面積小于90mm²(直徑小于10.6mm)的碳纖維復合芯，由其生產的導線最大規格為：1389/87，即：鋁芯面積為：1389mm²，碳芯面積為：87mm²，最大拉斷力為：266.4kN，重量為：4022kg/km，其拉重比為：(266.4*1000/9.80665)/4022＝6.75，其孤垂性能不能滿足一些特定工程的需要。同時，現有棒型碳纖維軟鋁導線采用的耐張金具是契形結構，在溫度或者風動情況下安全性不能保證。此外，現有棒型碳纖維軟鋁大規格導線采用的棒型碳芯形結構，其柔軟性非常差，很難保證工程順利進行。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種孤垂性能好，能夠采用緊壓結構金具，柔軟性好，能夠保證工程順利進行的絞合型碳纖維復合芯軟鋁導線及其制作方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種絞合型碳纖維復合芯軟鋁導線，包括線芯和包覆線芯的導電層，所述線芯包括碳纖維主芯和若干呈螺旋狀緊密地絞合在所述碳纖維主芯外側的碳纖維副芯，所述導電層包括至少一層軟鋁導線層，所述軟鋁導線層包括若干呈螺旋狀緊密地絞合在所述線芯外側的軟鋁導線。

進一步作為本發明技術方案的改進，緊貼所述線芯的軟鋁導線層的軟鋁導線絞合方向與碳纖維副芯絞合方向相反。

進一步作為本發明技術方案的改進，當所述導電層包括至少兩層軟鋁導線層時，相鄰兩層軟鋁導線層中的軟鋁導線的絞合方向相反。

進一步作為本發明技術方案的改進，碳纖維副芯共設有6只或18只，所述導電層包括4層軟鋁導線層，所述軟鋁導線的截面為梯形，4層所述軟鋁導線層由內至外依次包括12、16、20和24只軟鋁導線。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述軟鋁導線的截面為梯形、Z?形或者圓形。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述軟鋁導線層分為內層和外層，所述內層的軟鋁導線的截面為凹形，所述外層的軟鋁導線的截面為與內層配合的凸形。

進一步作為本發明技術方案的改進，所述軟鋁導線層分為內層和外層，所述內層的軟鋁導線的截面為凸形，所述外層的軟鋁導線的截面為與內層配合的凹形。

本發明還提供一種上述絞合型碳纖維復合芯軟鋁導線的制備方法，包括以下步驟：

1.?????用拉絲機將導電率≥63%IACS的鋁桿拉成截面為梯形或者Ｚ形的軟鋁導線，保證軟鋁導線的橫截面積比絞合后的標稱面積大5%～7%，拉絲速度控制在≤5m/s；

2.?????將截面為梯形或者Ｚ型的軟鋁導線放入退火爐中退火，其退火溫度在400～450℃，保溫時間4～5小時，保證退火后截面為梯形或者Ｚ形軟鋁導線的抗拉強度在60～75MPa，伸長率≥30%，電阻率≤0.027367Ω·mm²/m；

3.?????通過絞線機在碳纖維主芯的外側呈螺旋狀緊密地絞合6只或18只碳纖維副芯，以獲得線芯；

4.?????將截面為梯形或者Ｚ形的軟鋁導線盤裝在絞線機上，依次將12、16、20和24只所述軟鋁導線分四層由內至外呈螺旋狀緊密地絞合在所述線芯外側，緊貼所述線芯的第一層軟鋁導線層的軟鋁導線絞合方向與碳纖維副芯絞合方向相反，且相鄰兩層軟鋁導線層中的軟鋁導線的絞合方向相反，第一層軟鋁導線層的外徑為：23.9±0.1mm，第二層軟鋁導線層的外徑為：231.8±0.1mm，第三層軟鋁導線層的外徑為：39.5±0.1mm，第四層軟鋁導線層的外徑為：47.0±0.1mm，同時保證梯形或者Ｚ形軟鋁導線的抗拉強度在65～95MPa，伸長率≥20%，電阻率≤0.027367Ω·mm²/m，電阻≤0.01935Ω/km；