[發(fā)明專利]一種絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710983519.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN107833662A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟曉波;張巍;吳新橋;廖永力;李銳海;龔博;張貴峰;黃增浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01B5/10
• 分類號(hào): H01B5/10;H01B9/00
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司11274
• 代理人: 胡萌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線。

背景技術(shù)

架空線路輸電是電力工業(yè)發(fā)展以來所采用的主要輸電方式，架空輸電線路是指架設(shè)于地面上，利用絕緣子和空氣絕緣的電力線路。在架空輸電線路的設(shè)計(jì)中，作用于導(dǎo)線上的橫向風(fēng)載荷，使導(dǎo)線張力增大，導(dǎo)致鐵塔基礎(chǔ)所需的強(qiáng)度要求大幅度提高。在導(dǎo)線的實(shí)際使用中，導(dǎo)線所受風(fēng)壓約占整個(gè)線路所受風(fēng)壓的50％～70％。因此，降低導(dǎo)線所受風(fēng)壓，提高導(dǎo)線的防風(fēng)能力，對(duì)于降低線路造價(jià)以及提高線路運(yùn)行的安全性具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線，以降低導(dǎo)線所受風(fēng)壓，提高導(dǎo)線的防風(fēng)能力，達(dá)到降低線路造價(jià)和提高線路運(yùn)行的安全性的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線，該絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線包括：碳纖維復(fù)合芯，及包覆所述碳纖維復(fù)合芯的若干根鋁線；所述絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的橫截面呈圓形或接近圓形；所述絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的外表面上具有多個(gè)凹槽。

在本發(fā)明所提供的絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線中，導(dǎo)線的線芯采用碳纖維復(fù)合芯，由于對(duì)于相同電壓等級(jí)的導(dǎo)線，碳纖維復(fù)合芯相對(duì)于傳統(tǒng)導(dǎo)線的鋼芯的截面積較小，因此采用碳纖維復(fù)合芯能夠降低導(dǎo)線直徑。通過使絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的橫截面呈圓形或接近圓形，使得絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的外表面為平滑圓周面或接近于平滑圓周面，有利于降低導(dǎo)線的阻力系數(shù)。通過在絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的外表面上設(shè)置多個(gè)凹槽，增加了導(dǎo)線外表面的粗糙度，由于表面越粗糙，雷諾數(shù)越小，而阻力系數(shù)取決于雷諾數(shù)，因此設(shè)置凹槽有助于降低導(dǎo)線的阻力系數(shù)。根據(jù)導(dǎo)線所受的風(fēng)載荷W_m的計(jì)算公式：W_m＝(ρ·V²·C_D·D·L)/2(其中ρ為空氣密度，V為風(fēng)速，C_D為阻力系數(shù)，D為導(dǎo)線直徑，L為單位長(zhǎng)度)，由于本發(fā)明中導(dǎo)線的直徑D和阻力系數(shù)C_D較小，因此導(dǎo)線所受的風(fēng)載荷得以降低，從而降低了導(dǎo)線所受風(fēng)壓，提高了導(dǎo)線的防風(fēng)能力，進(jìn)而能夠降低線路造價(jià)，提高線路運(yùn)行的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的第一種橫截面圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的第二種橫截面圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的風(fēng)洞試驗(yàn)曲線。

附圖標(biāo)記說明：

1-碳纖維復(fù)合芯；10-碳纖維股線；

11-碳纖維； 12-環(huán)氧樹脂；

2-鋁線；3-凹槽。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線，如圖1和圖2所示，該絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線包括：碳纖維復(fù)合芯1，及包覆該碳纖維復(fù)合芯1的若干根鋁線2。該絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的橫截面整體呈圓形或接近圓形。該絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線的外表面上具有多個(gè)凹槽3。

上述絞合式碳纖維防風(fēng)導(dǎo)線中，一方面，導(dǎo)線的線芯采用碳纖維復(fù)合芯替代傳統(tǒng)導(dǎo)線的鋼芯，對(duì)于相同電壓等級(jí)的導(dǎo)線，碳纖維復(fù)合芯相對(duì)于傳統(tǒng)導(dǎo)線的鋼芯的截面積較小，因此采用碳纖維復(fù)合芯能夠降低導(dǎo)線直徑。

另一方面，導(dǎo)線的橫截面呈圓形或接近圓形，也就是說，導(dǎo)線的外表面為平滑圓周面或接近于平滑圓周面，這有利于降低導(dǎo)線的阻力系數(shù)。

又一方面，導(dǎo)線的外表面上設(shè)置有多個(gè)凹槽，從而增加了導(dǎo)線外表面的粗糙度。由于表面越粗糙，雷諾數(shù)Re越小，而阻力系數(shù)取決于雷諾數(shù)Re，因此導(dǎo)線外表面上凹槽的設(shè)置有助于降低導(dǎo)線的阻力系數(shù)。