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日本开发新型复合材料合成芯架空导线 高分子有机复合材料是国际上于上世纪 70 年代后期开发出来的 新型材料，比重约为钢的 1/4，强度为钢的 2倍，硬度为钢的 5倍。 由于它具有重量轻、强度大、热稳定性好、绝缘性能好、耐腐蚀等优 点，很快就应用到建材、化工、宇航、汽车、体育用品(滑雪板、冲 浪板)、游艇、医疗器材、家庭用品、傢俱等各个领域。 随着材料科学的不断进步，在上世纪 90 年代，人们尝试用有机 复合材料代替金属材料来制作导线的芯材，并取得了一定的成果，已 开发出几种复合材料合成芯导线。这种新型复合材料合成芯导线充分 发挥了有机复合材料的特长，与现有的各种架空导线相比，具有重量 轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弛度低等优点。 日本是开发架空线路特种导线品种较多的国家。在新型复合材 料合成芯导线方面，最早是作为一种改进型低弛度导线而提出的；而 实际上新型复合材料合成芯导线的优点，远不止低弛度一个方面。在 架空输电线路中,由于周边环境的变化, 有时会发生输电导线与线下 被跨越物之间电气隔离距离不够的情况. 为了确保隔离距离,通常需 要迁移铁塔、改建或改造铁塔。但是，由于用地的制约以及铁塔造价 等原因，解决电气隔离距离不够问题的最好的办法是更换导线。早在 20 世纪70 年代，在城网改造中，为了增加输电容量，对于架空送电 旧线路导线对地距离和相间距离不够的问题，根据殷钢的线膨胀系数 比普通钢小得多的特点,用殷钢芯代替普通钢芯,开发了作为低弛度 1 导线的殷钢芯铝绞线。由于这种导线的结构与通常的 ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced)钢芯铝绞线相同，原来的绝缘子和金 具均可以照旧使用，施工工具也可以照旧使用，它能在铁塔不变的情 况下，仅更换导线就行。到了 20 世纪 90 年代，日本学者研究用碳纤 维芯代替钢芯，开发出了一种新型复合材料合成芯导线，即碳纤维芯 铝绞线。这种导线与通常的 ACSR 钢芯铝绞线具有相同的外径和较高 的强度，架线施工中不需要特殊的机具和方法。在这种导线中，通常 的 ACSR 钢芯铝绞线的钢芯被用碳纤维制成的复合材料芯线所代替， 这是一种重量轻、线膨胀系数小，具有良好弛度特性的划时代的新型 导线。 1、新型复合材料合成芯导线的结构 如表 1 所示， 新开发的复合材料合成芯导线分为碳纤维芯铝绞 线:ACFR(Aluminum Conductor Carbon Fiber Reinforced)和耐热型 的耐热碳纤维芯耐热铝合金绞线:TACFR(Thermo-Resistance Alloy Aluminum Conductor Thermo-Resistance Carbon Fiber Reinforced) 两种，铝部截面积为 160 mm2。考虑到旧线路改造的需要，导线的结 构和外径均和通常的 ACSR钢芯铝绞线相同。 表 1 复合材料合成芯导线的规格 规格 复合材料合成芯导线 标准导线 型号 ACFR TACFR ACSR TACSR 2 公称截面积（mm ） 160 160 160 160 断面 2 AL TAL AL TAL 导电部 导线结构 30/2.6 30/2.6 30/2.6 30/2.6 （根数／mm ） CF TCF ST 芯线部 ST 7/2.6