碳纤维复合芯导线

碳纤维复合导线是一种全新结构的节能型增容导线碳纤维复合芯导线,与常规导线相比碳纤维复合芯导线,具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰等一系列优点碳纤维复合芯导线,综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈碳纤维复合芯导线,代表了未来架空导线的技术发展趋势,有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络,可广泛用于老线路和电站母线增容改造、新线路建设,并可用于大跨越、大落差、重冰区、高污染等特殊气候和地理场合的线路。应用在新建线路中,可提高线路的单位输送容量,确保电网的坚强性,长远经济性更好。

介绍

一种高强度碳纤维复合输电导线,芯体和包裹在芯体外围的环形导电层,芯体为碳纤维组成的导电芯体,还有以碳纤维为基组成的复合导电芯体,即由碳纤维与铝或铜线绞合构成。环形导电层由为铜、铝、铝合金线紧密包绕在芯体外围构成。还可在环形导电层外围包覆绝缘层。碳纤维复合输电导线用于架空线路,具有低弧垂、质轻、输电损失少、耐腐蚀等特点 .

碳纤维复合导线是一种全新结构的节能型增容导线,与常规导线相比,具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰等一系列优点,综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈,代表了未来架空导线的技术发展趋势,有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络,可广泛用于老线路和电站母线增容改造、新线路建设,并可用于大跨越、大落差、重冰区、高污染等特殊气候和地理场合的线路。应用在新建线路中,可提高线路的单位输送容量,确保电网的坚强性,长远经济性更好。应用在电网输电线路的改造和增容项目中,能够利用现有杆塔等设施,既成倍地大幅度提高传输容量,同时又可以节省通道资源,减少土地占用面积,节约投资,而且线路停电时间短、停电损失小。应用在大跨越线路中,可以大幅降低跨越塔的高度,从而有效减少杆塔和基础的材料用量,达到降低工程造价的目的。应用在重覆冰区线路中,可以提高抗冰能力,提升线路的安全性。综合来看,这是一种“环境友好型输电线路用导线”,从保护环境、节能减排、改善人类生态环境方面来说,具有划时代的现实意义。

产品特性

碳纤维复合导线与传统导线相比具有重量轻、强度大、低线损、驰度小、耐高温、耐腐蚀、抗老化等特点, 主要特性如下:

1、 超强碳纤维复合棒抗拉强度超过2800MPa;

2、 导电率达到63%IACS;

3、 60℃低弧垂拐点,拐点以上线膨胀系数小于2×10-6/℃;

4、 比同规格普通导线轻20%左右;

5、 同截面SV-ACFC导线可实现倍容输电,节省50%铝材消耗;

碳纤维复合芯导线

安装施工

一、碳纤维复合芯导线的设计要点:

  1、按照载流量要求,选择合适的碳纤维导线截面,控制导线温度不大于130度。

  2、按照耐张段长度定长设计碳纤维导线盘长。

  3、采用专用的耐张线夹、直线压接管和预绞丝悬垂线夹。

  4、连续直线塔段应防排倒,建议设直线耐张塔,以降低事故对工程抢修造价的影响。

  5、应有备品备件,导线按最长盘长备用,耐张线夹、直线压接管除了按施工规范要求备齐三组外,耐张线夹至少再备3只,直线压接管再备2只(用于试验导线与楔形夹座间的预留值用)。

  6、.在施工概算中增列部分专用器具费用,如加长型蛇皮套、碳纤维棒锁具、用于施工临时锚线的预绞丝耐张线夹等。

  7.为进一步观察碳纤维导线载流量和温升情况,可适当装设监测球等装置。

  二、碳纤维复合芯导线施工要点:

  1、组织碳纤维导线架线施工人员进行架线施工工艺、压接工艺、安全注意事项的培训,保证每个施工人员都能基本掌握施工工艺及其操作要领,未经专题培训教育者,不得参加碳纤维导线施工。

  2、碳纤维导线施工必须采用张力放线施工工艺。根据地形合理选择牵张场,放线段长度宜为6公里,放线段内放线滑车数量不应超过15个。牵、张机一般布置于线路中心线上,在耐张塔前后档布置牵张场时,牵张机原则上应置于放线段线路方向的延长线上;横线路偏移不大于5°;导线线盘与张力机的距离一般应大于7米,但不得小于5米,张力机到第一基杆塔的距离,应大于放线滑车高度的3倍,牵、张机进出线口出线夹角不宜超过15°。因碳纤维导线接续管太长,不允许过滑车,应根据耐张段长和线长合理布线,确定在适宜档接续。如下图:

碳纤维复合芯导线

3、对大转角、大高差、大档距应悬挂双滑轮,确保包络角满足碳纤维导线弯曲半径要求。挂线滑车的要求:放线滑车轮槽底部直径,应大于导线直径的25倍,轮槽深度大于导线直径的1.25倍,轮槽口宽度大于导线直径的2.4倍。放线张力正常,导线在放线滑车上的包络角大于25-50度时,应挂双滑车或使用一只槽底轮径大于30倍碳纤维导线直径的滑车,防止碳纤维导线在滑车上散股、损伤。

  4、应采用专用工具(特制专用蛇皮套、芯棒固定夹具、预绞丝紧线器),在使用前应按不同工况,分别按照规定方式安装后进行拉力试验,试验按负荷的1.25倍控制。为了不损伤外层软铝导线,锚线、紧挂线均应采用预绞丝紧线器,有效握着长度2.5米,张力小(张力小于30 kN)时可使用单层临锚预绞丝;张力大时预绞丝设计双层(加一层护线条)防止导线外层因紧线张力过大损伤。严禁在雨天进行碳纤维导线高空断线压接施工。

碳纤维复合芯导线

  5、张力放线前,牵引网套(蛇皮套)需采用加长型,网套的有效握着长度须大于2.5米,导线插入网套后,先固定好待连接的碳纤维导线头,将其铝层小心锯除约300mm,即需露出碳纤维芯约300mm,使用特制的卡具将碳纤维芯固定,并用胶带包缠夹具,再将专用的单头蛇皮套套进,防止碳纤维芯在牵引过程中相对收缩,发生跑线事故。如图所示:

碳纤维复合芯导线

6、高空断线时,为了防止导线在锚线器出口处因重力作用和断线冲击而造成断芯,在离预绞丝紧线器后1米左右处应用白棕绳将导线吊在锚线的钢线上,断线前应用大绳控制好导线,勿使导线头自由下垂。挂线及调整弧垂时耐张线夹要做好保护措施,应用绳索临时绑扎固定耐张线夹,防止突然跌落,导致耐张线夹压接口处的的导线复合芯折断。高空锚固断线后的导线,必须当天安装完,如遇特殊情况未能完成,应设置二道防护措施,防止跑线。

  7、导线展放完毕如立即进行弧垂观测,需考虑初伸长问题,通常采用降温补偿法(按设计取值),如果放完导线24小时后进行驰度观测,则不考虑初伸长。碳纤维导线初伸长释放较快,一般24小时后可释放70%-100%,故弧垂观测应严格按设计值进行观测,不得采用相间弧垂看平的方法观测。

  8、碳纤维导线压接是一项非常重要的工作,必须由受过专门培训的压接工来完成。耐张线夹的施压有两种方法:正压、反压。当档距或耐张段较长时,一般采用正压;当档距或耐张段小于100米时,为防止压接导致灯笼的产生,可采用反压;可根据具体情况而定,如果采用反压法,导线与楔形夹座间的预留空隙应加长,需在厂家代表的指导下进行,任何一次碳纤维导线施工前,均要进行压接试验,以获取本工程导线与楔形夹座间的预留值。

碳纤维复合芯导线

9、附件安装时,提线装置中提线吊钩接触导线的宽度不得小于导线直径的8倍,接触部分应加衬垫,以防止损伤导线。包络角大于25度时应用两付提线装置。碳纤维导线紧线完毕后,应及时进行附件安装,以免振动产生断股,如当天不能完成附件安装,应设置临时防振措施。

  三、碳纤维导线施工工艺对型线导线施工作用:

  对型线导线采用碳纤维导线施工工艺,钢芯配型线结构的导线,钢芯与铝线之间的滑移容易被忽略,绞线截面越大滑移量越大,牵引张力加大时,铝股与钢芯产生滑移。

  四、碳纤维导线施工的重要注意事项:

  牵引导线时须采用加长型蛇皮套;上蛇皮套前先用专用锁具锁住芯棒;高空断线,不可以采用普通的弹簧线夹,须采用针对导线型号特制的预绞丝耐张线夹。