[發明專利]碳纖維復合芯的生產工藝及大張力高頻復合芯導線系統

在審

• 申請號: 202010535581.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111584121A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 姚建華;魏靜;徐靜;周鋒;秦德強;劉星
• 申請（專利權）人: 遠東電纜有限公司;新遠東電纜有限公司;遠東復合技術有限公司
• 主分類號: H01B1/04
• 分類號: H01B1/04;H01B7/00;H01B7/02;H01B7/18;H01B9/00;H01B13/00
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 徐琳淞

本發明公開了碳纖維復合芯的生產工藝及大張力高頻復合芯導線系統，其中碳纖維復合芯的生產工藝，包括以下步驟：S1：重排：將碳纖維和增強纖維通過過線板進行重排；S2：浸入樹脂：將所述碳纖維和所述增強纖維浸入樹脂；S3：碳纖維分次預固化：將浸入樹脂的所述碳纖維選取1/3的碳纖維通過預加熱和第一預成型模具制成第一碳纖維束；將剩余碳纖維圓周排布在第一碳纖維束外形成第二碳纖維層并通過預加熱和第二預成型模具制成第二碳纖維層；本發明的生產工藝可有效防止大直徑復合芯中碳纖維外露，且工藝工裝簡單，生產的碳纖維復合芯抗拉性能抗拉強度≥2600MPa，拉斷力大，可有效降低線路弧垂。

技術領域

本發明涉及電纜領域，尤其涉及碳纖維復合芯的生產工藝及大張力高頻復合芯導線系統。

背景技術

碳纖維復合芯導線(ACCC)是一種新型架空輸電線路用導線，重量輕、耐拉伸、熱穩定性好、弛度小、單位面積通流能力強和抗腐蝕是其突出特點。特別適合于濱海、礦山地區腐蝕強度大、污穢強度高、導線易舞動的使用環境。能夠滿足建設資源節約型、環境友好型電網的要求，在電網輸電線路中具有良好的應用前景。

但是隨著線路檔距提升，以及弧垂要求的減少，原有的碳纖維復合芯導線無法滿足要求，尤其對于傳輸高頻信號的導線而言。

因此有必要設計一種碳纖維復合芯的生產工藝及大張力高頻復合芯導線系統，提高導線的拉斷力，降低線路弧垂。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供碳纖維復合芯的生產工藝及大張力高頻復合芯導線系統。

實現本發明目的的技術方案是：碳纖維復合芯的生產工藝，包括以下步驟：

S1：重排：將碳纖維和增強纖維通過過線板進行重排；

S2：浸入樹脂：將所述碳纖維和所述增強纖維浸入樹脂；

S3：碳纖維分次預固化：將浸入樹脂的所述碳纖維選取1/3的碳纖維通過預加熱和第一預成型模具制成第一碳纖維束；將剩余碳纖維圓周排布在第一碳纖維外并通過預加熱和第二預成型模具制成第二碳纖維層；

S4：增強纖維固化：將浸入樹脂的所述增強纖維圓周排布在所述第二碳纖維層外通過固化模具固化制成碳纖維復合芯；

S5：二次固化：將碳纖維復合芯通過高溫二次固化；

S6：收線上盤：冷卻后收線。

所述步驟S1中，將所述碳纖維和所述增強纖維采用無張力放線從放線架放出，放線過程中避免碳纖維和增強纖維與地面接觸。將所述碳纖維和所述增強纖維采用過線板進行重排；所述碳纖維設置在所述過線板中部的過線孔中；所述增強纖維設置在所述過線板兩側的過線孔中；所述碳纖維每孔一根；所述增強纖維每孔一或兩根；所述過線板上設有至少6層過線孔。所述增強纖維采用玻璃纖維、玄武巖纖維和聚酯纖維其中的至少一種。對碳纖維和增強纖維進行重排方便對碳纖維和增強纖維的加工。

所述步驟S2中，所述碳纖維和所述增強纖維通過過線板后，分別從浸入樹脂的壓輥下通過；每層過線孔設有一層對應的壓輥。采用壓輥進行樹脂浸入，結構簡單，操作方便，節約成本，浸入更加均勻。

所述步驟S3中，采用碳纖維集紗器將剩余碳纖維圓周排布在第一碳纖維束外形成第二碳纖維層；所述碳纖維集紗器上設有若干圈圍繞碳纖維集紗器中心圓周分布的碳纖維通過孔。分次預固化可減小多根碳纖維在一次預固化時，模具中多余樹脂擠出時的擠出壓力，防止由于擠出壓力過大導致纖維束膨脹，最終導致復合芯表面碳纖維外露；采用碳纖維集紗器對碳纖維進行排布，操作方便，排布均勻，可使得在第二預成型模具中多余樹脂擠出時，擠出壓力的均勻，進一步防止由于局部擠出壓力過大導致纖維束局部膨脹，最終導致復合芯表面碳纖維外露。預固化的溫度均為75～80℃。所述第一碳纖維束和第二碳纖維層在第一預成型模具和第二預成型模具內的碳纖維體積分數為55～60％。