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一种绝缘架空电缆制造技术

技术编号:15508359 阅读:164 留言:0更新日期:2017-06-04 02:40
本发明专利技术公开了一种绝缘架空电缆,其采用复合纤维铝绞线;所述绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。本发明专利技术的石墨烯/碳纤维复合材料作为芯材,使得该绝缘架空电缆的拉伸强度比传统钢芯铝绞线高出至少50倍,但其芯材重量只有传统钢芯的1/10,大大减轻了架空输电线的总重量,也减少了其体积,因此其自重、风载荷和冰载荷都得到大幅降低。

Insulated overhead cable

The invention discloses an insulated overhead cable, which adopts composite fiber aluminum wire; the insulated overhead cable, composite fiber as the core material with graphene fiber and carbon fiber, aluminum wire with composite fiber core material for winding, the aluminum wire insulating material coating. The invention of the graphene / carbon fiber composite material as the core material, the tensile strength of the insulated overhead cable than traditional ACSR up at least 50 times, but its weight is only the traditional core material 1/10 steel core, greatly reducing the total weight of overhead transmission lines, reducing the volume, therefore the dead load, wind load and ice load are greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘架空电缆
本专利技术涉及电力输送
,尤其涉及一种绝缘架空电缆。
技术介绍
目前,10kV电缆随着农网改造的深入开展、城网改造的启动,10kV电缆以其施工维护方便、供电可靠性高,在农网箱变、城网配电线路中得到越来越广泛的应用。在农网和城网线路广泛应用的铝导体架空绝缘电缆,其强度较低,导体总拉断力和单位长度重量比较小,造成架设时档距较小,需要设置较多的杆塔。当需要增大杆塔之间的档距时,架空绝缘电缆多采用钢芯铝绞线导体,钢芯的增加可以提高电缆的整根拉断力,但同时导致电缆单位重量增大,电缆敷设悬垂较大。另外,钢芯还会使输电线路产生磁滞损耗和涡流损耗,使得线路损耗大大增加。GB/T14049-2008《额定电压10kV架空绝缘电缆》规定:(1)电缆导体长期允许工作温度:聚氯乙烯、聚乙烯应不超过70℃;交联聚乙烯绝缘应不超过90℃;高密度聚乙烯应不超过75℃。(2)电缆的敷设温度:应不低于-20℃。(3)电缆的允许弯曲半径:额定电压10kv电缆:应不小于10(D+d),D代表电缆实际外径,mm;d代表导体实际外径,mm。因此,如何解决铝导体架空绝缘电缆强度,以改善架空绝缘电缆的敷设效果,是本领域所面临的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种绝缘架空电缆,能够提供更高的强度和较小的电路损耗。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:一种绝缘架空电缆,其采用复合纤维铝绞线。所述绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。优选的,所述绝缘架空电缆,为10kV绝缘架空电缆。本专利技术的绝缘架空电缆,以复合纤维替代钢芯铝绞线中的钢芯。所述复合纤维为石墨烯和碳纤维的复合纤维。石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,它的拉伸强度测量值在1060Gpa,比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。因此采用石墨烯纤维作为加强线,不仅能够提高架空输电线的强度,同时由于其本身相较于金属轻,同样体积下,能大幅减少自身重量,因此能间接减少架空线的载荷。但由于石墨烯目前纤维长度较短,价格较高,因此与碳纤维复合使用。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa,拉伸模量约为200到700Gpa,密度约为1.5到2.0克每立方厘米。通过石墨烯纤维和碳纤维的复合,所述石墨烯纤维与碳纤维的复合方式是已知技术,本领域技术人员可以根据具体工艺要求及生产条件,自由选择,本专利技术不再赘述。石墨烯纤维和碳纤维的复合比例,以体积计,石墨烯纤维:碳纤维为2:1~1:3,从目前的成本考虑,优选1:2。本专利技术的石墨烯/碳纤维复合材料作为芯材,使得该绝缘架空电缆的拉伸强度比传统钢芯铝绞线高出至少50倍,但其芯材重量只有传统钢芯的1/10,大大减轻了架空输电线的总重量,也减少了其体积,因此其自重、风载荷和冰载荷都得到大幅降低。具体实施方式实施例1一种10kV绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,其复合比例为1:2,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。实施例2一种10kV绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,其复合比例为2:1,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。实施例3一种10kV绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,其复合比例为1:3,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。试验验证表明,实施例1-3的结构,使得该绝缘架空电缆的拉伸强度比传统钢芯铝绞线高出至少50倍,但其芯材重量只有传统钢芯的1/10,大大减轻了架空输电线的总重量,也减少了其体积,因此其自重、风载荷和冰载荷都得到大幅降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘架空电缆,其采用复合纤维铝绞线;所述绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘架空电缆,其采用复合纤维铝绞线;所述绝缘架空电缆,以石墨烯纤维与碳纤维组成复合纤维作为芯材,铝绞线以复合纤维芯材为中心缠绕,所述铝绞线被绝缘材料包覆。2.根据权利要求1所述的绝缘架空电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员:过冬
申请(专利权)人:过冬
类型:发明
国别省市:江苏,32

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