论碳纤维芯光电复合导线的设计与生产.docVIP

论碳纤维芯光电复合导线的设计与生产 “十二五”期间，国家电网将加大投资力度，建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程，初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。到2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，形成以华北、华中、华东为受端，以西北、东北电网为送端的三大同步电网，使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。随着碳纤维复合芯导线生产技术的进一步发展、应用，与光单元进行复合，可以实现电力输送、信号传输、在线监测等功能，真正实现电力配网系统的智能化。 1、 碳纤维芯光电复合导线的设计研发 碳纤维复合芯导线是以碳纤维复合芯为承载线芯，为提高导线的输电能力，除对绞制单线进行退火处理外，对其结构也进行了改变，常规导线制造时外层单线多采用圆形结构，而构成碳纤维复合芯导线的铝单线则采用梯形结构，提高其导电截面，进而增大输电能力。但这种结构下，不利于光单元的复合，为克服这种障碍，需要对碳纤维复合芯导线的结构进行改变。如将碳纤维复合芯导线内层的梯形结构改为圆形结构，既能使光单元更好地与导线复合，同时又能维持导线增容的效果。碳纤维芯光电复合导线结构示意图如下： 2、碳纤维芯光电复合导线的生产 2.1生产材料 所用材料有铝杆（满足GB/T 3954-2008标准要求）、碳纤维复合芯（满足GB/T 29324-2012标准要求）、光纤（满足GB/T9771.1-2008标准要求）、纤膏（满足YD/T839.3-2000标准要求）、不锈钢带（满足GB/T4239-1991标准要求） 2.2生产工艺流程 3、碳纤维芯光电复合导线的技术特点 3.1、耐热性好，载流量是常规钢芯铝绞线两倍。碳纤维芯光电复合导线在160℃以上高温下能有效运行。 3.2、强度高。碳纤维芯光电复合导线中的碳纤维复合芯强度是钢芯的两倍。能承受普通导线两倍的重量。 3.3、导电率高。导电率可达63%IACS,碳纤维芯光电复合导线不存在磁损和热效应，可以减少输电损失约6%。 3.4、低弧垂。在高温条件下弧垂不到钢芯铝绞线的1/2，能有效减少架空线的绝缘空间走廊。 3.5、重量轻。碳纤维芯光电复合导线的比重约为钢的1/4。单位长度重量比常规ACSR导线轻10～20%。 3.6、耐腐蚀。碳纤维复合材料与环境亲和，同时避免了导体在通电时铝线与镀锌钢线之间的电化腐蚀问题。 3.7、成本低。碳纤维芯光电复合导线质量轻,使用时可使杆、塔之间的跨距增大，高度降低，减少20%的塔杆。 3.8、结构简单可靠，无须考虑最佳挂点与电腐蚀因素。 3.9、抗雷击。在输电线路发生短路时起屏蔽作用，并减小短路电流对电网的相互干扰。 3.10、传递音频、视频、数据和各种控制信号，进行多路宽带通信。 4、结语 碳纤维芯光电复合导线强度高、低弧垂、成本低、抗雷击，并且具有输电及通信两大功能，不仅可用于老线路改造工程，更可用于新建线路工程，它同时具有碳纤维复合芯导线及OPPC双重特点，且完全符合国家发展智能电网规划的精神要求，将具有良好地应用前景。（苗雪鹏? 庞文元? 陈长江? 朱磊）