[發明專利]一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線

有效

• 申請號: 202110621102.5
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113327714B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 王清明;朱硯;周政敏;張勇;劉艷明;候艷森
• 申請（專利權）人: 廣東鑫源恒業復合材料科技有限公司
• 主分類號: H01B9/00
• 分類號: H01B9/00;H01B7/18;H01B7/00;H01B7/22
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 崔征

1.一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線，其特征在于，包括：碳纖維復合芯本體（1）及導電層（22），所述導電層（22）包覆在所述碳纖維復合芯本體（1）外側，所述導電層（22）由若干鋁線（2）組成，所述鋁線（2）截面為S/Z型，相鄰兩個所述鋁線（2）之間首尾相互堆疊配合，且若干所述鋁線（2）通過絞線工藝呈螺旋狀緊密纏繞在所述碳纖維復合芯本體（1）外側；

還包括：

風速檢測裝置，所述風速檢測裝置設置在所述導電層（22）外部，所述風速檢測裝置用于檢測所述導電層（22）外部的平均風速；

第一計時器，所述第一計時器設置在所述導電層（22）外部，所述第一計時器用于記錄導電層（22）外部覆蓋冰的時長；

第一報警器，所述第一報警器設置在所述導電層（22）外部；

第一控制器，所述第一控制器設置在所述導電層（22）外部，所述第一控制器分別與所述風速檢測裝置、所述第一計時器、所述第一報警器電性連接；

所述第一控制器基于所述風速檢測裝置及所述第一計時器的檢測值控制所述第一報警器工作，包括以下步驟：

步驟1：基于所述風速檢測裝置及所述第一計時器的檢測值，通過公式（1）計算所述導電層（22）外部覆蓋的冰層的實際質量：

其中，為所述導電層（22）外部覆蓋的冰層的實際質量，為空氣中的水滴與導電層（22）外壁的碰撞系數，為空氣中的水滴與導電層（22）外壁碰撞后的凍結系數，為空氣中的液態水的密度，為所述導電層（22）的直徑，為空氣中水滴的直徑，為所述風速檢測裝置檢測的所述導電層（22）外部的平均風速，為所述第一計時器記錄的所述導電層（22）外部覆蓋冰的時長；

步驟2：所述第一控制器將所述導電層（22）外部覆蓋的冰層的實際質量與所述導電層（22）外部覆蓋的冰層的預設質量進行比較，當所述導電層（22）外部覆蓋的冰層的實際質量大于所述導電層（22）外部覆蓋的冰層的預設質量時，所述第一控制器控制所述第一報警器發出報警提示；

所述碳纖維復合芯本體（1）由單股纖維或多組所述單股纖維絞合制成；

還包括纖維扭轉剛度測試儀，制作所述碳纖維復合芯本體（1）時，使用纖維扭轉剛度測試儀測試多束所述單股纖維絞合時的實際扭轉剛度，當所述纖維扭轉剛度測試儀檢測的多束所述單股纖維絞合時的實際扭轉剛度大于預設最大扭轉剛度時，停止多束所述單股纖維的絞合工作，所述單股纖維的預設最大扭轉剛度通過以下步驟計算：

步驟11：根據公式（2）計算多束所述單股纖維的初始扭轉剛度：

其中，為多束所述單股纖維的初始扭轉剛度，為所述單股纖維的數量，為所述單股纖維的長度，為所述單股纖維單位長度的扭轉剛度，為所述單股纖維扭轉位置到所述單股纖維絞合起點的距離，為所述單股纖維受到的初始水平張力，為所述碳纖維復合芯本體（1）的預設直徑；

步驟12：基于步驟11的計算結果，通過公式（3）計算所述單股纖維的預設最大扭轉剛度：

其中，為所述單股纖維的預設最大扭轉剛度，為所述單股纖維的綜合彈性模量，為所述單股纖維的橫截面積，為所述單股纖維在絞合后的水平方向的位移，為所述單股纖維在絞合后的垂直方向的位移。

2.根據權利要求1所述的一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線，其特征在于，所述碳纖維復合芯本體（1）為一種由37股直徑為3.36毫米的單股碳線組成的直徑為23.52毫米絞合型碳纖維復合芯，所述導電層（22）直徑為28.45毫米。

3.根據權利要求1所述的一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線，其特征在于，所述導電層（22）外壁設置有第一抗拉層（3）。

4.根據權利要求3所述的一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線，其特征在于，所述第一抗拉層（3）外壁設置有保護層（4）。

5.根據權利要求4所述的一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線，其特征在于，所述保護層（4）內部鑲嵌有第二抗拉層（5），所述第二抗拉層（5）由若干不銹鋼繩組成，所述不銹鋼繩由若干不銹鋼絲絞合而成，所述不銹鋼繩編織為網狀結構。

6.根據權利要求1所述的一種抗拉絞合型碳纖維復合芯架空導線，其特征在于，還包括若干清理裝置，若干所述清理裝置沿所述導電層（22）軸向布置，所述清理裝置包括：

兩個固定塊（6），兩個所述固定塊（6）設置在導電層（22）下表面，所述固定塊（6）一端與所述導電層（22）下表面固定連接，所述固定塊（6）內設置水平方向的通孔；

滑動桿（7），所述滑動桿（7）設置在所述導電層（22）下方，所述滑動桿（7）左右兩端分別穿過左右兩側的所述通孔并通過所述通孔與所述固定塊（6）滑動連接，所述滑動桿（7）左右兩端均設置擋板（8），所述擋板（8）垂直于所述滑動桿（7）軸線方向，所述擋板（8）高度大于所述通孔直徑；

彈簧（9），所述彈簧（9）套設在所述滑動桿（7）上，所述彈簧（9）一端與所述擋板（8）朝向所述固定塊（6）一側壁固定連接，所述彈簧（9）另一端與靠近所述擋板（8）的所述固定塊（6）側壁固定連接；

齒條（10），所述齒條（10）設置在兩個所述固定塊（6）之間，所述齒條（10）上表面與所述滑動桿（7）下表面固定連接，所述齒條（10）遠離所述滑動桿（7）一側帶齒；

固定板（11），所述固定板（11）設置在兩個所述固定塊（6）之間，所述固定板（11）左右兩端分別與左右兩側的兩個所述固定塊（6）側壁固定連接；

轉動軸（12），所述轉動軸（12）設置在所述固定板（11）前側壁，所述轉動軸（12）垂直于所述滑動桿（7）并與所述固定板（11）前側壁轉動連接；

不完全齒輪（13），所述不完全齒輪（13）設置在所述轉動軸（12）上，所述不完全齒輪（13）中心與所述轉動軸（12）遠離所述固定板（11）一端固定連接，所述不完全齒輪（13）與所述齒條（10）齒形間歇嚙合；

葉輪（14），所述葉輪（14）設置在所述轉動軸（12）上，所述葉輪（14）位于所述固定板（11）與所述不完全齒輪（13）之間，所述葉輪（14）設置有若干葉片；

清掃環（15），所述清掃環（15）設置為圓環狀，所述清掃環（15）套設在所述導電層（22）外側，所述清掃環（15）與所述導電層（22）外壁滑動連接，所述清掃環（15）下端與所述滑動桿（7）上表面固定連接。