[發明專利]一種高效節能型架空絕緣電纜

在審

• 申請號: 202110472793.7
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113053570A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 路佳歡;莊興華;劉萬平;陳文剛;金文華
• 申請（專利權）人: 上海飛航電線電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B7/28;H01B7/282;H01B7/285;H01B7/18
• 代理公司: 上海助之鑫知識產權代理有限公司 31328
• 代理人: 王麗影

本發明屬于電纜技術領域，尤其涉及一種高效節能型架空絕緣電纜，包括導體線芯和包裹在導體線芯外的外包層；所述導體線芯包括絞合導體，所述絞合導體包括內層的抗拉單元線芯和絞合在抗拉單元線芯外的若干根鋁單線；所述抗拉單元線芯由若干根鋁包碳纖維單線絞合而成。本發明所述的絕緣電纜具有重量輕、外徑小、強度大、低線損、馳度小、耐高溫、耐腐蝕、抗老化等特點，同樣容量線路投資成本遠遠低于其他架空絕緣電纜。

技術領域

本發明屬于電纜技術領域，尤其涉及一種高效節能型架空絕緣電纜。

背景技術

目前，郊區架設的10KV絕緣線路均為鋁芯，檔距不能有效放大，絕緣導線的檔距一般不能大于50米，而現在郊區或農村裸導線絕大部分檔距是65－70米，當原裸導線調換為普通絕緣鋁線時，較多的地方需要插桿。部分插桿以至檔距不均，部分未插桿的地方將造成以下一系列問題：設計困難，費用增加；線路高差、弧垂加大、風偏不夠、隱患增加；強度受損、裕度降低。

若采用絕緣鋼芯鋁絞線，雖然張力較大，但存在以下缺點：(1)其鋼芯與導體不是等壽命，在剝皮開口處和導線弧垂中央鋼芯容易腐蝕；(2)由于其鋼芯電阻比鋁大，鋼的導電率約為9％IACS左右，供電傳輸中基本忽略不計，因此需要將鋁線絞合到鋼芯外，作為電能傳輸載體，因此絕緣導線外徑增大很多，從而導致以下問題：

(1)導線風壓增加，金屬導體在長期交變應力作用下，將發生疲勞斷股，架空電纜壽命大大降低；

(2)導線重量大，弧垂大，使得桿、塔之間的跨距減小，高度增加，線路整體投資較大，且弧垂過大存在安全隱患。

(3)絕緣導線不阻水，由于支接處搭頭，絕緣導線有開口，雖然在接頭處包了絕緣防水膠帶，但水還是能從中滲入，日積月累雨水一直沿線芯滲入到導線弧垂中間，由于酸雨影響，與鋼芯發生化學反應，逐步腐蝕造成應力斷線。

(4)線路通電后，鋁線與鍍鋅鋼線之間存在電化腐蝕，會縮短電纜的使用壽命。

(5)鋼絲材料會引起的磁損和熱效應，線路傳輸損耗較大。

若采用鋁合金芯，雖然具有較強的防腐性能，且鋁合金導電率約為61％IACS，電性能可以，但強度只為鋼絲的1/10左右，導致絕緣導線拉力不足，很容易發生疲勞斷股，也無法實現大跨距的使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效節能型架空絕緣電纜，該絕緣電纜具有重量輕、外徑小、強度大、低線損、馳度小、耐高溫、耐腐蝕、抗老化等特點，同樣容量線路投資成本遠遠低于其他架空絕緣電纜。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高效節能型架空絕緣電纜，包括導體線芯和包裹在導體線芯外的外包層；所述導體線芯包括絞合導體和繞包在所述絞合導體外的半導電阻水包帶；所述絞合導體包括內層的抗拉單元線芯和絞合在抗拉單元線芯外的若干根鋁單線；所述抗拉單元線芯由若干根鋁包碳纖維單線絞合而成，所述鋁包碳纖維單線包括鋁層和被鋁層包裹在內的超強碳纖維抗拉加強芯。

本發明所述的電纜的導體線芯采用了鋁包碳纖維單線，具有以下優點

(1)超強碳纖維抗拉強度超過2800-3400MPa,鋼絲的抗拉強度1240Mpa-1410Mpa,強度為鋼絲的2倍以上，本發明所述的電纜的導體線芯采用了鋁包碳纖維單線，可以大幅度改善架空絕緣電纜的疲勞短股問題，提高電纜使用壽命。

(2)腐蝕是輸電線路的一個很大問題，兩種不同的金屬，在通電后會產生電腐蝕，腐蝕會縮短導線強度，降低導線使用壽命，但碳纖維不會與鋁線產生電腐蝕，可解決架空絕緣電纜運行時電腐蝕問題，提高使用壽命。

(3)低弧垂，降低10倍以上垂度。碳纖維與鋼芯鋁絞線相比具有顯著的低弛度特性，在高溫條件下弧垂不到鋼芯鋁絞線的1/10，能有效減少架空線的絕緣空間走廊，提高了導線運行的安全性和可靠性。