[發(fā)明專利]一種智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610304660.8
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105825945B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任桂芳;田超凱;王志偉;趙宏飛;宋朝印
• 申請（專利權(quán)）人: 中復(fù)碳芯電纜科技有限公司
• 主分類號: H01B9/00
• 分類號: H01B9/00;H01B5/10;H01B13/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 楊海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)線，具體涉及智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線及其制備方法。

背景技術(shù)

長期以來，遠(yuǎn)程大容量電力輸送采用的電線電纜一般以鋼芯鋁絞線為導(dǎo)線，不僅耗能大，而且載流量小，由此造成的停電、斷電故障時(shí)有發(fā)生，成為電力工業(yè)發(fā)展的一大“瓶頸”。如果使用復(fù)合材料芯導(dǎo)線，與傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線相比，具有載流量大、節(jié)約輸電走廊、節(jié)約能源、安全系數(shù)高、節(jié)約桿塔費(fèi)用、減少占地面積、減少碳排放等一系列優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了電力傳輸?shù)墓?jié)能、環(huán)保與安全，但是現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)合材料電纜一般就具有輸電功能，不具有通信功能，并且電線內(nèi)部不具有測監(jiān)測應(yīng)力和監(jiān)測溫度等功能。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫、大容量、低能耗、壽命長，低弧垂，性能優(yōu)，不僅有輸電功能，還具有通訊，測監(jiān)測導(dǎo)線應(yīng)力和監(jiān)測導(dǎo)線溫度的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供連續(xù)穩(wěn)定效率高的復(fù)合材料芯導(dǎo)線的制備方法。本發(fā)明制備得到的復(fù)合材料芯具有非常好的直線度，圓整度，無彎曲，并且顏色一致性好，強(qiáng)度高、壽命長，無偏心，耐老化性能好等優(yōu)點(diǎn)。制備得到的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線具有導(dǎo)線緊密度與填充率高，外觀色澤均勻無缺陷，耐高溫，載流量大，弧垂小等優(yōu)點(diǎn)，并可以監(jiān)測線路運(yùn)行情況，功能全面，實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線，它包括：復(fù)合材料芯和絞制在復(fù)合材料芯外周的單線；所述的復(fù)合材料芯或者單線內(nèi)設(shè)置有通訊或監(jiān)測用的光纖或光纖保護(hù)管，光纖保護(hù)管內(nèi)設(shè)有光纖。

作為優(yōu)選方案，以上所述的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線，單線的材質(zhì)為銅、鋁、鋁鎂硅合金或鋁鋯合金，單線的截面形狀為圓形，梯形或Z形等其它形狀。

作為優(yōu)選方案，以上所述的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線，復(fù)合材料芯直徑為0.1mm～15mm。

作為優(yōu)選方案，以上所述的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線，光纖保護(hù)管(4)的截面形狀為圓形、橢圓、矩形、三角形等其它多邊形；材質(zhì)可以為金屬和非金屬等。

作為優(yōu)選方案，以上所述的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線，復(fù)合材料芯或者單線內(nèi)設(shè)置一根或者多根光纖；或者復(fù)合材料芯或者單線內(nèi)設(shè)置一根或者多根光纖保護(hù)管，光纖保護(hù)管內(nèi)設(shè)置一根或者多根光纖。

作為優(yōu)選方案，以上所述的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線，復(fù)合材料芯包括高強(qiáng)度纖維和包覆在高強(qiáng)度纖維周圍的高斷裂延伸率纖維或織物；高斷裂延伸率纖維或織物可以分多層分布在高強(qiáng)度纖維周圍。

本發(fā)明提供的智能復(fù)合材料芯導(dǎo)線的制備方法，包括以下步驟：

(1)復(fù)合材料芯的制備：

首先將高強(qiáng)度纖維和高斷裂延伸率纖維或織物放置在紗架上，通過牽引機(jī)牽出，然后分別通過除濕機(jī)進(jìn)行除濕，再分別通過膠槽充分浸潤樹脂膠液；將高強(qiáng)度纖維牽引進(jìn)入預(yù)固化模具預(yù)熱后進(jìn)入固化模具，然后將高斷裂延伸率纖維或織物依次通過矩形分紗板和平面導(dǎo)紗板后，與高強(qiáng)度纖維同時(shí)進(jìn)入固化模具，同時(shí)在固化模具中加入一根或者多根光纖或者光纖保護(hù)管；使得高斷裂延伸率纖維或織物包覆在高強(qiáng)度纖維和光纖或者光纖保護(hù)管周圍，樹脂膠液在固化模具中固化后成型制得復(fù)合材料芯，并在光纖保護(hù)管內(nèi)加入光纖；然后通過收卷機(jī)收卷復(fù)合材料芯；

(2)內(nèi)部設(shè)有光纖的單絲的制備

采用Conform連續(xù)擠壓機(jī)，首先將鋁桿經(jīng)過矯直清理，去除氧化層后，擠入擠鋁模具，該擠鋁模具進(jìn)行單絲空心設(shè)計(jì)，在單絲擠出后形成直徑為0.5-2.0mm連續(xù)空腔，然后在單絲生產(chǎn)完成后，采用光纖吹入工藝，將單根或多根光纖穿入單絲連續(xù)空腔中；

(3)內(nèi)部設(shè)有光纖保護(hù)管的單絲的制備

采用Conform連續(xù)擠壓機(jī)，將鋁桿經(jīng)過矯直清理，去除氧化層后，再將鋁桿擠入擠鋁模具同時(shí)，在單絲中定位加入一根或多根光纖保護(hù)管，在單絲生產(chǎn)完成后，采用光纖吹入工藝，將單根或多根光纖穿入光纖保護(hù)管中；

(4)復(fù)合材料芯外周單線的絞制

將步驟(1)制備得到的復(fù)合材料芯在牽引機(jī)的作用下從放線機(jī)出來，依次通過第一絞制段，第二絞制段與第三絞制段，將步驟(2)制備得到的內(nèi)部設(shè)有光纖的單絲或者步驟(3)內(nèi)部設(shè)有光纖保護(hù)管的單絲絞制在復(fù)合材料芯外表面得到單，最后將制備得到的導(dǎo)線用收卷機(jī)收卷。

(2)復(fù)合材料芯外周單線的絞制

將步驟(1)制備得到的復(fù)合材料芯，在牽引機(jī)的作用下從放線機(jī)出來，依次通過第一絞制段，第二絞制段與第三絞制段，將單絲絞制在復(fù)合材料芯外表面得到單線，最后將制備得到導(dǎo)線用收卷機(jī)收卷；所述的單絲內(nèi)部設(shè)有光纖或者內(nèi)部設(shè)有光纖的光纖保護(hù)管。