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碳纤维复合芯导线作业指导书

碳纤维复合芯导线作业指导书
碳纤维复合芯导线作业指导书

碳纤维复合芯导线作业指导书

文档仅供参考,不当之处,请联系改正。

碳纤维复合芯导线 JLRX/T(ACCC/TW)

施工作业

指导书

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目录

碳纤维复合芯导线J LRX/T(ACCC/TW)施工作业指导书错误!未定义书签。

1、适用范围 ............................................................... 错误!未定义书签。

2、手册引用文件 ....................................................... 错误!未定义书签。

3、总则 ....................................................................... 错误!未定义书签。

4、张力放线前的准备工作

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5、张力放线................................................................ 错误!未定义书签。

5.1张力场选择原则

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5.2张力放线操作

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5.3 张力牵引前导线端头的处理方法 ........................ 错误!未定义书签。

6、金具的安装............................................................ 错误!未定义书签。

7、紧线 ....................................................................... 错误!未定义书签。

8、平衡挂线的锚线、紧线的操作方法 .................... 错误!未定义书签。

8.5 注意事项 ............................................................... 错误!未定义书签。

9 、附件安装 .............................................................. 错误!未定义书签。

10、验收 ..................................................................... 错误!未定义书签。

11、补修措施: ......................................................... 错误!未定义书签。

12、工装器具 ............................................................. 错误!未定义书签。

13、运行维护 ............................................................. 错误!未定义书签。

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14、高空作业安全规程............................................. 错误!未定义书签。

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碳纤维复合芯导线J LRX/T(ACCC/TW)施工作业指导书

1、适用范围

本手册规定了架空输电线路架线工程施工中,JLRX/T(ACCC/TW)碳纤维复合芯软铝绞线(以下简称J LRX/T(ACCC/TW)导线)的施工

工艺及验收方法。

本手册适用于架空输电线路J LRX/T(ACCC/TW)导线架线工程及验收

工作。

2、手册引用文件

下列文件中的条款经过本规范的引用而成为本手册的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本手册达成协议的各方面向社会是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本手册。

GB 50061 66KV 及以下架空电力线路施工及验

收规范

GB 50233 110~500KV 架空电力线路设计规范

DL/T 741 架空送电线路运行规程

DL/T 5092 110~500KV 架空送电线路设计技术规程

DL 5009.2 电力建设安全工作规程第2部分:架空

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电力线路SDJJS2 超高压架空输电线路张力架线施工

工艺导则(试行)

3、总则

3.1 JLRX/T(ACCC/TW)导线张力架线的基本特征

3.1.1 JLRX/T(ACCC/TW)导线展放方式全过程应处于架空状态。

3.1.2 JLRX/T(ACCC/TW)导线不受设计耐张段限制,能够直线塔作施工段起止塔,在耐张塔上直通放线。

3.1.3 在直线塔上紧线并作直线塔锚线,凡直通放线的耐张塔也

直通紧线。

3.1.4 在直通紧线的耐张塔上作平衡挂线或半平衡挂线。在上述

特征的前提下,可根据工程具体条件选择张力架线工艺流程、施工机械、操作方法等。

3.2 张力放线的基本程序。

3.2.1 将牵引绳分段展放,逐基穿过放线滑车。

3.2.2 牵引机卷牵引绳,逐步展放导线。

3.3 放线须采用橡胶或尼龙等韧性材质轮槽的滑车,并正确悬挂

放线滑车以改

善导线在滑车中畅通。

3.4 选择合适的放线张力,确保导线不与跨越物硬磨擦,加强每

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一操作环节中的导线保护等。

3.5 张力机、牵引机前必须设接地滑车,架空线路在施工期间始

终保持接地,新工序接地未装设,原工序接地不得拆除,严格执行DL 5009.2 。

3.6 JLRX/T(ACCC/TW)导线张力架线施工应具备的施工条件

3.6.1 张力场选择在线路中心线或延长线上。

3.6.2 耐张塔允许不打临时拉线作带张力半平衡挂线,带张力平

衡挂线时,横担承受的不平衡张力为相张力的1/2。

3.6.3 耐张金具组合串中应具有较大调整范围的调整金具。

3.6.4 直线塔宜设附件安装作业孔,耐张塔宜设锚线孔,孔径与

施工工具相配合,承载能力满足施工荷载要求。

注意:不允许用旧导线牵引新导线。

4、张力放线前的准备工作

张力放线前的准备工作包括清除通道内的障碍物,搭设跨越架,选择牵张场地,牵张场的平整和道路修补,直线塔悬挂绝缘子串及放线滑车,转角塔悬挂放线滑车,直线和转角塔悬挂地线放线滑车、布线等。

4.1 张力放线段的确定张力放线段长度主要根据放线质量要求和放线效率来确定。理想的放线段长度包括12 个放线滑轮的线路长度,宜为小于6km。当选择牵张场地非常困难时,放线段内包括的放

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线滑轮数量不应超过15 个. 跨越特别重要的跨越物,如铁路、高速公路及110kV 及以上电力线等,宜适当缩短放线段长度,以确保完全和快速完成跨越架线任务。

4.2 机具准备

4.2.1 张力机放线主卷筒槽底直径D≥40d(d——导线直径)。张力机尾线轴架的制动力与反转力应与张力机匹配。牵引机的变速机构以无级变速为优,牵引机的额定牵引力大于或等于被牵放导线的保证计算拉断力与牵引机额定牵引力的系数之积(单位:N,系数K r=0.25-0.33)。

4.2.2 张力机能连续平稳地调整放线张力,能与牵引机同步运转,张力机单根导线额定制动张力:单根导线额定制动张力与单导线额定制动张力的系数之积(单位:N,Kr=0.17-0.20)。

4.2.3 张力架线特种受力工器具:蛇皮网套、专用卡线器或紧线用耐张预绞丝等满足导线特性的要求,并与导线规格和主要机具相匹配。

4.3 跨越施工准备

4.3.1 张力架线中的跨越施工,各连接点处于架空状态,确保施工和被跨越物的安全。

4.3.2 张力架线跨越架的几何尺寸应按S DJJS2 执行。

4.3.3 跨越架顶部或能与导线接触部位应采取防磨保护措施。

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4.4 放线滑车准备

4.4.1 JLRX/T(ACCC/TW)导线放线滑车应满足的要求

4.4.1.1 轮槽底部直径,应大于导线直径的 20 倍。

4.4.1.2 轮槽深度大于导线直径 1.25 倍。

4.4.1.3 轮槽口宽度大于导线直径2.4 倍,且能保证顺利经过各种连接器。

4.4.1.4滑车轮槽接触导线部分应使用韧性材料,减轻导线与轮槽接触部分的挤压和提高导线防振性能。

4.4.2 一牵一放线采用单轮滑车,牵引绳与导线同走一个滑槽。

4.4.3 一牵二放线采用三轮滑车,牵引绳走中间滑槽,导线走两边滑槽。

4.4.4 直线塔将放线滑车挂在悬垂绝缘子串下,耐张塔和耐张转角塔用钢丝绳套将放线滑车直接挂在横担下面。

4.4.5 放线张力正常,导线在放线滑车上的包络角在25 度到50 度之间时,要求加挂双滑车(所用滑车大于20 倍导线直径)或使用一只大于 30 倍导线直径的滑车,减小导线在滑车上散股。

4.4.6 耐张塔挂双滑车应计算滑轮顶悬挂点的高度差或挂具长度差,以调整双滑车的包络角相同。

5、张力放线

在展放碳纤维复合芯导线 JLRX/T 过程中应采用张力放线,同时应符

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合国家现行标准 GB50233- 《110-500kV 架空送电线路施工及验收规范》及S DJJS2

《超高压架空输电线路张力架线施工工艺导则(试行)》中的规定

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5.1 张力场选择原则

5.1.1 下列情况不宜用作张力场

5.1.1.1 需以直线转角塔过轮临锚时。

5.1.1.2 档内有重要交叉跨越或交叉跨越较多时。

5.1.1.3 设计要求档内不允许有接头时。

5.1.1.4 邻塔悬点与张力机进出口高度差较大时。

5.1.2 张力场布置应注意

5.1.2.1 张力机一般布置在线路中心线上,确定张力机出线所应对准的方向。

5.1.2.2 张力机进出口与邻塔悬点的高度差角不宜超过15 度。

5.1.2.3 张力机导线轮、导线线轴的受力方向均必须与其轴线垂直。

5.1.2.4 牵引机、张力机、线轴架等均必须按机械说明书要求进行锚固。

5.1.2.5 被展放导线的线轴距张力机一般应大于10 米,但不得小于7米。导线与张力机的导轮的各夹角不得大于10°(以如图1为例)。

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图1

5.1.2.6 张力机的主轮到第一个铁塔的距离,应该为放线滑车高度的3倍(如图

2 所示)。

图2

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5.2 张力放线操作

5.2.1 张力放线主要计算按 SDJJS2 。

5.2.2 导线盘绕方向与导线外层线股捻回方向相同,即导线外层

采用右捻时,在张力机上盘绕应为左进右出,上进上出。

5.2.3 牵放前必须检查的项目

5.2.3.1 跨越架牢固程度。

5.2.3.2 临时接地是否符合要求。

5.2.3.3 人员是否全部到岗,通讯联络是否畅通。

5.2.3.4 受力部件连接情况。

5.2.3.5 牵引绳或旧导线在放线滑车上有无跳槽。

5.2.3.6 导线牵引受力后,应检查转角塔双滑车受力包络角是否符合要求。

5.2.4 开始牵放时应慢速牵引,询问线路有无异常现象。待全线

正常后,方可逐步加快牵引速度。

5.2.5 牵引时应先开张力机,待张力机刹车打开后,再开牵引机

;停止牵引时应先停牵引机,后停张力机。

5.2.6 放线时牵引绳、旧导线、导线过越线架时,张力应缓慢增大,以不磨跨越架为准,避免牵引绳、导线产生大幅度波动。

5.2.7 接续管不得在张力机前进行压接,因接续管太长,不允许

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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。5.2.8 牵引头过滑车时应放慢速度并报米数。

5.3 张力牵引前导线端头的处理方法

5.3.1 将导线端头用手锯锯平,然后按图3的要求安装、液压。

5.3.2 ①号铁管液压的力度为60MPa,②、③为45-50MPa,然后用胶布包覆在铁管表面。

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图3

5.3.3 按图4安装牵引网套,并用14#细铁丝绑扎在网套的尾部,然后用胶布包覆在绑扎线的表面;牵引网套与牵引绳间用合适的旋转连接器连接。

图4

6、金具的安装

6.1 接续管

6.1.1 确认导线接续位置,压接现场导线不得接触地面。

6.1.2 应采用临时锚线的方式进行压接。

6.1.3 锚线长度应距导线端头处10—20 米以外。

6.1.4 接续管包括如下配件:外压接管、内衬管、楔型夹座、楔型夹、连接器。

(见图5)

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图 5

6.1.5 穿管

用洁布将导线表面擦净,长度不小于外压接管长度的3倍,将导线两端头穿入内衬管,然后,再把任一导线端头穿入外压接管。

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5.5.1.6 画标记在导线端头处用楔型夹座量取等长的导线长度,并画好印记,印记处导线侧用胶布把导线缠绕,防止导线散股。(见图 6)

线长度,

图 6

6.1.7 剥线

在印记处将铝股分层锯割,不准损伤碳芯;用干布擦去复合芯上的油渍,并用专用细砂纸轻轻打磨复合芯,然后,再用干布将粉末擦除干净。(见图7)

图7

6.1.8 安装

1)把碳纤芯穿入楔型夹座,然后将碳芯穿入楔型夹,并夹住碳芯,整体滑进楔型夹座内,碳芯露出楔型夹5mm,安装连接器。(见图8)

图 8

8

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2) 将连接器拧入楔型夹座内。用扳手拧紧(一般应大于40kg 的力)

。(见图

9)

图 9

3) 拧紧连接器与楔型夹座,检查靠近导线一端,应该有20~40mm 左右的碳芯

露出,楔型夹锥形端头应从楔型夹座端向外拉出5mm。另一端的安

装过程与此完全相同,最后用三把扳手把连接器同步拧紧。对接时

应注意保持直线(见图10)

图10

4) 用尺量出外接管的中心点的距离,在导线端头两侧铝线上画好印

记(连接

器中主至外压接管端口距离)。(图11、图12)

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图11

图12

5) 用钢刷清除导线进入内衬管部分铝股氧化膜。

6) 对导线铝股进行均匀涂刷电力脂,并完全覆盖。用钢丝刷沿碳纤

维复合芯

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碳纤维复合芯导线自主研发及施工技

碳纤维复合芯导线自主研发及 施工技术研究 1前言中国土地资源有限,输电走廊的选择受到制约,提高单位走廊传输功率的需求日益迫切,对于输电能力取决于导线热稳定性的架空输电线路,更换高性能导线能够显著提高线路输送能力;近年来,随着大风、覆冰等恶劣气候的增多和加剧,导线风偏、舞动引发的线路故障频繁发生,严重影响电网安全稳定运行,更换低弧垂、高强度导线可有效抑制相地、相间放电及导线损伤。碳纤维复合芯导线因具有重量轻、高强度、高弹性模量、低线胀系数、耐高温、耐疲劳、耐腐蚀等技术优势,既能够用于提高输送能力,又可有效提高线路安全运行水平,将成为最具发展潜力的新型导线品种,国家电网公司于2006 年将其列入重点推广技术目录。 碳纤维导线的核心是高性能碳纤维材料,我国T700及以上高性能碳纤维基本依赖进口,国家科 技部将T-700碳纤维攻关列入十五、十一五规划。目前仅有美国、日本等少数发达国家掌握碳纤维及碳纤维导线技术,国内仅有与国外合作生产碳纤维导线的形式,但原材料及配方、工艺等核心技术完全掌握于外方,不具备自主知识产权。发达国家垄断高性能碳纤维及碳纤维导线核心技术与价格的局面已成为制约国内发展、应用碳纤维复合芯导线的瓶颈。 此外,不能连续张力放线是长久以来制约碳纤维导线应用的瓶颈。如不能有效解决,碳纤维导线将难以广泛推广应用。 2碳纤维复合芯导线研发华北电网面对碳纤维复合芯导线的发展机遇与挑战,提出在国内高性能碳纤维实验室研究取得重大突破后,实施第一个具有完全国内自主知识产权的碳纤维复合芯导线的研发与应用。 碳纤维复合芯导线的生产过程主要包括以下三部分:①碳纤维原丝及碳纤维丝的制备。②碳纤维复合芯的生产。③碳纤维复合芯铝绞线的生产。 2.1 碳纤维丝研发碳纤维复合芯铝绞线的核心是高强度碳纤维丝。碳纤维丝的强度、等级越高,则相同规格导线的芯径越小,重量越轻,导线的卷绕性能、施工性能越佳。目前,华北电网研发的碳纤维复合芯导线采用T-700型碳纤维丝。 经过数十年研发,国内研究单位近年来认识到硝酸一步法制备碳纤维原丝的传统技术路线是错误的,在实验室实现了T700型碳纤维的成功试制,并在与华北电科院有长期技术合作关系的河北硅谷化工有限公司建设国内第一条T-700碳纤维原丝的工业化生产线。 碳纤维丝的生产包括两步:①制备碳纤维原丝;②碳纤维原丝经预氧化、炭化处理形成碳纤维 丝。原丝生产中的30多个参数、60多个影响因素以及碳纤维生产中的20多个参数、50多个影响因素将影响、决定最终的碳纤维性能。

碳纤维复合芯架空导线施工工艺及验收导则范本

附件2 碳纤维复合芯架空导线施工工艺 及验收导则(试行)

目次 1 范围 (3) 2 规范性引用文件 (3) 3 术语和定义 (3) 4 总则 (4) 5 施工预备 (5) 6 张力放线 (8) 7 连接 (8) 8 紧线 (11) 9 附件安装 (11) 10 验收 (12) 附录A (规范性附录)碳纤维复合芯导线施工机具技术条件 (13) 附录B (规范性附录)装配式牵引器安装 (18) 附录C (规范性附录)接续管爱护装置安装 (20) 附录D (规范性附录)网套连接器安装 (22) 附录E (规范性附录)接续管连接 (24) 附录F (资料性附录)直线外压接管液压施工检查及评级记录表. 27附录G (规范性附录)耐张线夹连接 (28) 附录H (资料性附录)耐张线夹联结套液压施工检查及评级记录表31

编制讲明 (32)

碳纤维复合芯架空导线施工工艺及验收导则(试行) 1 范围 本导则规定了架空输电线路碳纤维复合芯架空导线的施工工艺及验收标准。 本导则适用于架空输电线路用铝导体标称截面积不大于710mm2的碳纤维复合芯架空导线在新建和改建工程的施工及验收。 2 规范性引用文件 下列文件关于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 50233 110kV~750kV架空输电线路施工及验收规范 GB/T 2317.1 电力金具机械试验方法 GB/T 2314 电力金具通用技术条件 GB/T 15632 带电作业用提线工具通用技术条件 DL 5009.2 电力建设安全工作规程第2 部分:架空电力线路 DL/T371 架空输电线路放线滑车 DL/T 1109 输电线路张力架线用张力机通用技术条件 DL T 875 架空输电线路施工机具差不多技术要求

碳纤维复合芯导线在电力传输线路上应用的意义

碳纤维复合芯导线在电力传输线路上应用的意义 摘要: 笔者分析了当前输电线路用导线的发展状况、趋势和特点, 重点阐述了新型碳纤维复合导线的特点, 以及广阔的市场前景, 建议尽快在输电线路特别是高压输 电线路中推广使用。 关键词: 碳纤维复合导线;特性;应用 1 碳纤维复合芯导线的应用现状 复合导线是使用在输电线路增容中的特种导线(如图1所示),它是针对在相 同导体截面的情况下,相对于传统钢芯铝绞线 ACSR(AluminumConductorSteelReinforecd)能传递更多电能的若干种类导线的总称。行业内也有将其俗称为“倍容量导线”或“高温导线”。目前,增容导线包括耐热铝合 金导线(TAC-SR)、殷钢芯耐热铝合金导线(ZTACSR)、间隙型钢芯耐热铝合金(GTACSR)、铝基陶瓷纤维铝绞线ACCR(AlaminumConductorCompositeRe-inforced)、碳纤维芯复合材料合成芯软铝导线(JRLX/T)等种类。在电力工业发展史上,作为输 电线路输送电能的主要载体,传统钢芯铝绞线占据统治地位的历史已有一个多世纪。随着电力需求的增长和材料科学技术的不断进步,各种增容导线应运而生。碳纤维 复合芯软铝绞导线是特高强度碳纤维合成的芯棒替代传统的钢芯和钢绞线,外层铝 采用拱形软铝绞合而成。2002年,美国CTC开发了先期复合芯T型绞线并在美国 几条线路上试用,美国在2004年开始挂网商业运行。碳纤维复合导线已在我国深圳、辽阳、神州、无锡、常州、厦门、南平、盘锦、抚顺等地挂网运行,到目前未 发生过如通用导线已发生的驰度明显下降、导线发热、断股、断线等任何异常现象,其耐张线夹和接续管也运行正常。 图1 碳纤维复合导线 碳纤维复合芯导线具有500kV级以上输电线路运行能力,抗拉强度较高,单位长度重量较轻的特点,使得应用该种导线的线路能够降低杆塔间的导线垂弧度,可提 高线路运行的安全性和可靠性。同时,可减少输电线路中支撑杆塔数量,减少工程 占地,节约土地资源,降低工程建造成本。碳纤维复合芯导线相对于传统导线,在相 同外径尺寸下,增加了导电截面,增大了线路的输送容量,能较好地满足目前国内对 输电线路提出的增容的要求。且新型碳纤维复合芯导线相对于传统导线,提高了导 体的导电率,在长距离输电线路上应用,能起到较好的节能效果。由于碳纤维材料 替代传统的铜芯作为加强件,该导线具有更好的耐腐蚀性能,可提高导线的运行寿命。 2 碳纤维复合芯导线的特点简介 碳纤维复合材料的比重为钢的1/4,强度为钢的2倍,线膨胀系数为钢的 1/10。由于其优异的力学特性和热稳定性,首先应用于军事领域的航天、航空器 和武器减重;随后用于民用飞机、竞技体育的器材。随着碳纤维大规模生产技术的 解决,价格的下降,碳纤维复合材料开始进入工业和生活领域。长期以来,架空 输电线路导线主要采用钢芯铝绞线以及相关产品,电力工业的飞速发展对架空输 电线路导线提出了更高的要求,促使各国科技人员研究开发各种新型导线。在20 世纪90年代末,人们开始尝试用复合材料代替金属材料来制作导线的芯材,改 善导线的弧垂特性,以提高线路输送容量。碳纤维复合芯导线的型号为 JRLX/T(J—架空导线,RL—软铝,X—形线,T—碳纤维复合材料),规格用软铝型线 标称截面和复合芯标称截面表示;国际上的通用型号为

ACCC碳纤维复合芯导线

ACCC碳纤维复合芯导线 ACCC碳纤维复合导线是目前全世界电力输变电系统理想的取代传统的钢芯铝铰导线、铝包钢导线、铝合金导线及进口殷刚导线的新产品,ACCC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、弛度小、耐高温、耐腐蚀、与环境亲和等优点,实现了电力传输的节能、环保与安全。 ACCC碳纤维复合芯导线系列主要优点是: 1.强度为普通导线的2倍。普通钢丝的抗拉强度为1240Mpa-1410Mpa,而AC CC导线的碳纤维混合固化芯棒,是前者的两倍。 2.导电率高,节能6%。由于ACCC导线不存在钢丝材料引起的磁损和热效应,而且在输送相同负荷的条件下,具有更低的运行温度,可以减少输电损失约6%。 3.低弧垂,降低2倍以上垂度。ACCC导线与ACSR导线相比具有显著的低弛度特性,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,提高了导线运行的安全性和可靠性。 4.重量轻10-20%。碳纤维复合芯导线的比重约为钢的1/4,在相同的外径下,A CCC的铝截面积为常规ACSR导线的1.29倍。ACCC导线单位长度重量比常规AC SR导线轻10-20%,显示了ACCC导线重量轻的优点。 5、耐腐蚀,使用寿命高于普通导线的2倍。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,有效地延缓导线的老化,使用寿命高于普通导线的2倍。 6、同样容量线路投资成本低于普通导线。由于ACCC碳纤维复合导线倍容量运行,而且抗拉强度高、弛度小、重量轻等特点,可使杆、塔之间的跨距增大,高度降低,同样容量线路成本比普通导线低。 7、节约一半铝材的消耗。按每年电力电路200万吨铝用量计算,能节约铝材近100万吨。从保护环境、改善人类生态环境方面来说,具有划时代的意义

碳纤维复合材料芯导线在新建与改造线路应用技术经济分析

碳纤维复合材料芯导线 在新建与改造线路应用技术经济分析[摘要]碳纤维复合材料芯导线的出现为线路增容和减少输电走廊等问题的解决提供了一种途径。本文分析了其优点并调研了其在国内外的科研、应用情况。本文结合我国220kV改造线路和500kV新建线路的典型参数,计算分析了应用碳纤维复合材料芯导线的技术经济性,从结果可见碳纤维复合材料芯导线的应用从技术上讲是可行的,从经济上讲是合理的。 [关键词] 碳纤维复合材料芯导线,500kV新建线路,220kV改造线路,技术经济比较; 1.前言 随着我国经济的快速发展,电力需求不断增长,电力负荷不断增加。在土地资源日益稀缺、用电需求持续增长的情况下,如何使输电走廊尽可能少地占用土地资源,又能提高电网的输电能力,已经成为日益重要、亟待解决的难题,提高新建线路的单位输送容量和实施现有线路的扩容改造是两条有效的途径。 相比于同规格的钢芯铝绞线,碳纤维复合材料芯导线具有质量轻、抗拉强度大、线膨胀系数小、弧垂小、载流量大、耐高温、耐腐蚀等特点。[1]碳纤维复合材料芯导线的共同特点是芯主要由碳纤维和热硬化性树脂构成。碳纤维是由含碳量较高且在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的特种纤维。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,同时沿纤维轴方向表现出很高的强度,具有很高的比强度。碳纤维增强环氧树脂复合材料比重

小、刚性好、强度高,其比强度、比模量等综合指标在现有结构材料中是最高的,能够满足输电导线在强度、刚度、重量、疲劳特性等方面的严格要求。 [2]碳纤维复合材料芯导线技术的工程应用推广,符合国家电网公司推动“两型三新”线路建设的精神,不仅对于提高输电线路的输送容量和电网的安全可靠性,以及降低架空输配电工程总造价具有非常重要的意义;还将促进新技术、新工艺、新材料的研究;也势必推动国内相关产业的技术升级与进步。 碳纤维复合材料芯导线能否在新建线路和扩容改造工程中应用,不仅要在技术上可行还要在经济上合理,因此要结合具体的工程进行技术经济比较。 2 国内外研究和应用现状 2.1 日本的概况 20世纪90年代,日本昭和电线电缆株式会社、东京制纲株式会社和东北电力株式会社共同开发了一种称为ACFR(碳纤维芯铝绞线)的低驰度导线,主要用于解决既有架空输电线路导线弧垂过大、对地净距不足的问题。其基本思想是用相同直径的碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)代替一般钢芯铝绞线(ACSR)中的钢芯,结构和外观如图2-1所示。复合材料芯的质量是常规钢芯的约1/5,线膨胀系数约为1/12。试验证明,这种新型复合材料芯导线的抗拉强度远远超过了ACSR,在常温下的应力——伸长特性呈现弹性体,没有塑性变性,断裂时的伸长量比钢绞线小,约为1.6%。耐热性基本与ACSR相同。ACFR在提高导线强度、降低导线重量和驰度方面具有突出的优点,其迁移点温度约为70℃,运行温度达150℃,重量比相同直径的ACSR导线轻30%。当导电体采用耐热铝时,可以得到耐热性能更好的TACFR导线,在降低导线驰度的同时,提高导线的载流量[3]。ACFR是ACSR 一对一的材料替换,导线外形、结构构造形式和尺寸与传统导线完全一样。

碳纤维导线技术规范书

碳纤维导线技术规范书

碳纤维导线技术规范书 以下是220kV输电线路增容改造工程中碳纤维导线ACCC/TW【Drake 1020kcmil(517mm 2)】的技术规范书。货物需求一览表见表1-1、表1-2。 表2-14 货物需求一览表 项目名称材料名 称 项 目 单 位 规格 单 位 数 量 备 注 220kV 输电线路增容工程碳纤维 导线 ACCC/W 市 区 供 电 局 Drake 1020kcmil (517mm2) Km 耐张线 夹 (碳纤 维导线 用) - 套 直线接 续管 (碳纤 - 套

维导线 用) 预绞丝 悬垂线 夹(碳 预绞丝套 纤维导 线用) 表1-2 货物需求一览表(需方填写) 材料名称实际盘长 分段盘长 合计 耐张线夹套(含损耗) 直线接续管套(含损耗) 悬垂线夹套(含损耗) 注实际材料货物数量以实际发出数量(商务合同)为准。

一、总则 1、前言 本技术规范书为碳纤维导线ACCC/TW的技术要求。该产品将用于220kV输电线路增容改造工程,供方必须仔细阅读本技术规范书中的全部条款,提供导线的制造、试验、包装和供货等技术规范和服务内容应符合本规范书要求。 制造应采用最先进的生产加工工艺并符合技术规范书的要求,提供的货物均按照需方批准的文件进行制造。不能因技术规范书的遗漏、疏忽和不明确而免除供方提供最好原材料和工作质量的责任,倘若发现不正确之处,供方必须通知需方,在差异未纠正之前进行的任何工作均由供方承担责任。 供方所提供货物的技术规范应符合本文件所规定的要求。供方也可以推荐符合本文件规范类似的定型产品,但必须提供详细的技术规范上的差异。如果供方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议,则意味着供方提供的产品完全符合本技术规范书的要求。

碳纤维导线的特性及应用

碳纤维复合芯导线的特性及应用 魏国彬 (华晋焦煤公司山西吕梁 033000) 摘要:主要论述了碳纤维导线的特性及在老线路改造工程中的应用。 关键词:碳纤维导线特性线路增容、 ACCC/TW Properties and Applications of Aluminum Conductor Composite Core Wei Guo-bin (Huajin Coking Coal Co.,Ltd.,Luliang 033000,Shanxi Province,China) Abstract: This paper discusses the characteristics of Aluminum Conductor Composite Core and the transformation of the old-line engineering Keywords: Aluminum Conductor Composite Core Features Line-compatibilizing ACCC/TW 0.引言 长期以来,架空输电线路导线主要采用钢芯铝绞线以及相关产品,电力工业的飞速发展对架空输电线路导线提出了更高的要求,促使各国科技人员研发各种新型导线。上世纪90年代末,人们开始尝试用复合材料代替金属材料来制作导线的承载部件,改善导线的弧垂特性,采用软铝型线代替硬铝圆单丝,提高填充率和导电率,以达到提高线路输送容量的目的。远东控股集团于2002年开始跟踪和研究导线领域这一新发展,并于2006年成功专门从事复合芯软铝绞线的研发、生产和销售,经过近几年的产品质量提升及市场化。碳纤维复合芯导线在电力行业中得到了广泛的应用。 碳纤维复合芯软铝绞线的型号为JRLX/T(J-架空导线,RL-软铝,X-型线,T-碳纤维复合材料),规格用软铝型线标称截面和复合芯标称截面表示;国际上的通用型号为ACCC/TW (Aluminum Conductor Composite Core/Trapezoidal wire)。 碳纤维复合芯导线由于复合芯的强度足够高,不再需要铝承担受力作用,导电的铝就可以采用退火状态的软铝,软铝的截面设计成瓦型,可大幅减少导线的外径。 随着我国各行业电力需求的不断增长,部分老旧输电线路输送能力不足,面临增容改造的压力。线路改造中,投资最大的项目是杆塔的更换,最棘手的问题是村民的土地问题,一种新型的导线“碳纤维复合芯导线”的产生,使老线路在不更换杆塔的前提下达到增容的目的。从节能、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合看,推广应用具有很大的经济和社会效益。有助于构造安全,经济,环保,高效输电网络。 1.碳纤维导线的结构 碳纤维导线ACCC/TW的结构独特,内部是一根由碳纤维为中心层和玻璃纤维包覆制成的复合芯,外层由一系列呈梯形截面的软铝线绞合而成。碳纤维复核芯承担导线总的力学性能,具有强度高、密度小、膨胀系数小、耐腐蚀等特点。外层软铝具有导电率高、电阻小、自阻尼性能强的特点。碳纤维复合芯与软铝线绞制而成的导线,便具有优良的性能:导线重量轻,电阻小,表面光滑不易舞动,拉力质量比大,弧垂随温度的变化小等。因此,可作为电力部门老旧线路改造、电力增容导线使用。其结构如图1-1所示。 外层软铝 碳纤维复核芯

《碳纤维复合芯导线的应用研究》报告

《碳纤维复合芯导线的应用研究》报告 1 项目概述和技术原理 1.1 项目背景 针对目前电网中部分输电线路输送能力不足、部分老旧线路技术改造困难的情况下,为有效利用目前电网的输电线路,考虑应用新型碳纤维复合芯导线,提高电网的输送能力。 1.2 国内外技术现状 我国是个缺电的国家,输电线路已不堪承受传输容量快速扩容的需求,由于过负荷造成的停电、断电故障频频发生,电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”,各国均在研究新型架空输电路用导线,以取代传统的钢芯铝绞线。 目前世界上只有美国、日本、韩国开发出新型殷钢芯倍容量导线和新型合成导线,国内的产品研制和应用开始起步。碳纤维合成芯导线在国外的应用不长,美国CTC公司生产的ACCC碳纤维合成导线于2004年8月开始试用和运行,国内运行经验还较少。 1.3 项目主要研究内容 结合常州电网现状,分析一些老线路的公司技改、基建和业扩工程,选择在现有导线截面小且需增容的线路上试用新型碳纤维合成芯导线,在不改变现有路径、通道的情况下,既要大幅度提高线路输送容量,又要确保线路的安全运行。同时进行相关经济比较,用较少的投资取得理想的效益。 从节能、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合看,推广应用具有很大的经济和社会效益。有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络。 1.4 项目技术原理 碳纤维复合芯导线(ACCC),采用高性能碳纤维复合材料作为导线芯材,具有强度高、重量轻、膨胀系数小、耐腐蚀和耐高温等特点。 (1)强度高。用碳纤维复合芯替代传统的钢芯,抗拉强度是一般钢丝的1.9倍,允许提高杆塔间的跨距,以降低工程成本。 (2)线膨胀系数小,弧垂小。复合材料芯线膨胀系数仅为钢芯的1/8。在相同的实验条件下,随着温度的上升,导线弧垂变化量仅为常规钢芯铝绞线的9.6%,高温下弧垂增量不到钢芯铝绞线的1/10,减少架空线交跨距离。

碳纤维复合芯导线的研究和应用

碳纤维复合芯导线的研究和应用 导线作为输电线路最主要的部件之一,承担着线路最主要的电能传输功能。目前电力需求不断增长,电网中部分老旧线路导线线径过细、输送能力不足,需要更换导线进行线路增容改造。为有效利用现有杆塔等设施,大幅度提高输送容量,减少输送中电力的损耗,应用碳纤维导线,来提高电网的输送能力,同时可以减少土地资源、有色金属资源等消耗,避免更换杆塔带来的民事协调和占地补偿,节约建设和运行总成本。 根据国网公司提出的输电线路“两型三新”要求,即“资源节约型、环境友好型、新材料、新技术、新工艺”,采用新型导线、节能金具等新材料,有利于统一建设标准和规范材料选择、降低钢材耗量和工程造价、提高输电线路建设效率和效益。碳纤维导线就是一种新型导线,可以满足输电线路节能环保、减少走廊占地、提高输送容量、降低建设运行总成本的要求。近年来,在多条线路改造中尝试使用碳纤维导线,从线路后期运行看,均达到了理想的效果。 一碳纤维导线与常规导线对比 碳纤维导线与常规钢芯铝绞线相比,具有重量轻、强度大、热膨胀系数小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好等优点。 碳纤维导线截面钢芯铝绞线截面

碳纤维导线是一种新型导线,内部 是一根由碳纤维为中心层和玻璃纤维包 覆制成的复合芯,外层由一系列呈梯形 截面的软铝线绞合而成。碳纤维导线在 机械性能和电气性能方面均优于钢芯铝 绞线。 使用碳纤维替代钢芯可以大量减少钢材等有色金属资源消耗,有利于实现生态环境的可持续发展。而且碳纤维导线比普通钢芯铝绞线线损低,降低了电能在传输过程中的损耗,减少了资源消耗和能源损失,属于节能环保型导线。 二碳纤维导线的应用 由于碳纤维导线价格过高,新架线路中应用造价优势不明显,故碳纤维导线主要应用在35kV及以上线路增容改造中。线路增容通常采取异地重建或者在原线路上更换大线径导线,在无新建通道、原线路又不能长时间停电改造的条件限制下,利用原线路通道和现有杆塔,选择合适的轻质大容量导线,确保安全可靠。 在输电线路工程中,走廊占地以及后期的维护、改造临时占地问题,一直是困扰着电力行业的难题。电力法权威性差,当出现与林业法、道路交通法等相关法律法规冲突的时候,往往是电力法让位。而且随着老百姓维权意识的逐年提高和获取赔偿经验的逐年丰富,使得协调工作难度逐年加大、赔偿费用逐年攀升。而在线路增容改造中使用碳纤维导线,可利用原有杆塔结构,还有线路走廊等资源,可大幅节省改造成本和协调赔偿。所以碳纤维导线在线路增容改造中的应用前景良好。 对于现有老旧线路增容改造,只需要把原线路上的钢芯铝绞线更换成铝截面基本相同的碳纤维导线,即可达到增容60-100%、缩短建设周期、提高安全系数、节约造价的目的。其次,在线路运行维护方面,尤其是线路高峰负荷期间的运行,碳纤维导线弧垂变化较小、允许工作温度高、载流量大的特点,比钢芯铝绞线具有明显的优势。 碳纤维导线的构造与钢芯铝绞线类似,但其机械性能和电气性能与钢芯铝绞线有差别。碳纤维导线梯形软铝层光滑易划伤、碳纤维复合芯抗弯曲性能差,所使用工器具要求与钢芯铝绞线有很大差别。需要厂家对施工

第4章碳纤维复合芯导线机械性能试验

第 4 章碳纤维复合芯导线机械性能试验 4.1 碳纤维复合芯导线做的试验及数据 4.1.1 碳纤维复合芯铝合金绞线握力试验 碳纤维复合芯导线与配套的耐张线夹连接成组合体试样共 3组,且耐张线夹之间导线的长度 L 不小于导线直径的 100 倍,将试样安装在 100t 电液伺服卧式拉力机上,当施加的初张力达到导线计算拉断力的 17%-18%时,在耐张线夹出口处的导线上作滑移标识, 然后按 GB/T2317.1-2000《电力金具机械试验方法》7.1款的要求进行握着力试验,试验连接方式如图所示,将试样装于夹具之上,用100t 拉力试验机进行拉断力试验,当做高温拉力试验时,可以用升流器对导线进行升温。 (1)常温握力试验: 导线与压接式金具的常温握力为 169kN,比计算拉断力高 41%。 (2)高温握力试验: 导线与压接式金具的 120℃握力为 152kN,比计算拉断力高 27%;比常温握力降低 10%(试验过程:初始张力 5 kN,保持 20min;然后加热至 120℃,到120℃后将导线张力提高至 60 kN;4 小时后对导线进行拉断力试验)。试验布置如图 4-1 所示: 图 4-1 碳纤维复合芯导线握力试验 4.1.2 碳纤维复合芯铝合金绞线高温拉力试验 (1) 高温拉断力 铝合金导线 ACCC/LH-240/35 和软铝导线 ACCC/LR-240/35 所用复合芯的常温抗张强度为 2800MPa;铝合金导线 ACCC/LH-300/50 所用复合芯 150℃的抗张强度为 2656MPa。因此,该碳纤维复合芯由常温(按 30℃计)升高至 150℃时,抗张强度下降幅度仅为 5.2%。 一般技术产品的复合芯 160℃抗张强度仅为 1400MPa。按其产品经验数据:每升高 1℃,抗张强度下降 10MPa 计算,复合芯 150℃抗张强度约为 1500MPa,30℃抗张强度约为 2700MPa。因此,国外技术产品的复合芯由常温(按 30℃计)升高至 150℃时,抗张强度下降幅度大于 40%。 碳纤维复合芯导线的重要优势之一是能够提高线路输送能力,而提高输送能力的关键是允许导线高温运行,即要求导线在高温运行时保持较高的机械强度,因此高温拉断力是碳纤维导线的最重要指标之一。上述数据表明:在关键性的高温拉断力指标上,该碳纤维复合芯导线完全满足挂网运行要求。碳纤维复合芯导线拉断力试验如图 4-3 所示:

碳纤维复合芯导线的特性及应用

碳纤维复合芯导线的特性及应用 文章主要论述了碳纤维导线的特性及在老线路改造工程中的应用。希望能够为相关行业的发展提供一些借鉴,并且为保护环境,节能减排,改善人类生态环境等方面做出应有的贡献。 标签:碳纤维导线;特性;线路增容;ACCC/TW 引言 长期以来,架空输电线路导线主要采用钢芯铝绞线以及相关产品,电力工业的飞速发展对架空输电线路导线提出了更高的要求,促使各国科技人员研发各种新型导线。上世纪90年代末,人们开始尝试用复合材料代替金属材料来制作导线的承载部件,改善导线的弧垂特性,采用软铝型线代替硬铝圆单丝,提高填充率和导电率,以达到提高线路输送容量的目的。远东控股集团于2002年开始跟踪和研究导线领域这一新发展,并于2006年成功专门从事复合芯软铝绞线的研发、生产和销售,经过近几年的产品质量提升及市场化。碳纤维复合芯导线在电力行业中得到了广泛的应用。 碳纤维复合芯软铝绞线的型号为JRLX/T(J-架空导线,RL-软铝,X-型线,T-碳纤维复合材料),规格用软铝型线标称截面和复合芯标称截面表示;国际上的通用型号为ACCC/TW(Aluminum Conductor Composite Core/Trapezoidal wire)。 碳纤维复合芯导线由于复合芯的强度足够高,不再需要铝承担受力作用,导电的铝就可以采用退火状态的软铝,软铝的截面设计成瓦型,可大幅减少导线的外径。 随着我国各行业电力需求的不断增长,部分老旧输电线路输送能力不足,面臨增容改造的压力。线路改造中,投资最大的项目是杆塔的更换,最棘手的问题是村民的土地问题,一种新型的导线“碳纤维复合芯导线”的产生,使老线路在不更换杆塔的前提下达到增容的目的。从节能、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合看,推广应用具有很大的经济和社会效益。有助于构造安全,经济,环保,高效输电网络。 1 碳纤维导线的结构 碳纤维导线ACCC/TW的结构独特,内部是一根由碳纤维为中心层和玻璃纤维包覆制成的复合芯,外层由一系列呈梯形截面的软铝线绞合而成。碳纤维复核芯承担导线总的力学性能,具有强度高、密度小、膨胀系数小、耐腐蚀等特点。外层软铝具有导电率高、电阻小、自阻尼性能强的特点。碳纤维复合芯与软铝线绞制而成的导线,便具有优良的性能:导线重量轻,电阻小,表面光滑不易舞动,拉力质量比大,弧垂随温度的变化小等。因此,可作为电力部门老旧线路改造、

ACCC碳纤维复合芯导线

ACCC碳纤维复合芯导线 简介 ACCC碳纤维复合导线是目前全世界电力输变电系统理想的取代传统的钢芯铝铰导线、铝包钢导线、铝合金导线及进口殷刚导线的新产品,ACCC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、弛度小、耐高温、耐腐蚀、与环境亲和等优点,实现了电力传输的节能、环保与安全。 优点 1.强度为普通导线的2倍。普通钢丝的抗拉强度为1240Mpa-1410Mpa,而ACCC导线的碳纤维混合固化芯棒,是前者的两倍。 2.导电率高,节能6%。由于ACCC导线不存在钢丝材料引起的磁损和热效应,而且在输送相同负荷的条件下,具有更低的运行温度,可以减少输电损失约6%。 3.低弧垂,降低2倍以上垂度。ACCC导线与ACSR导线相比具有显著的低弛度特性,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,提高了导线运行的安全性和可靠性。 4.重量轻10-20%。碳纤维复合芯导线的比重约为钢的1/4,在相同的外径下,ACCC的铝截面积为常规ACSR导线的1.29倍。ACCC导线单位长度重量比常规ACSR导线轻10-20%,显示了ACCC导线重量轻的优点。

5、耐腐蚀,使用寿命高于普通导线的2倍。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,有效地延缓导线的老化,使用寿命高于普通导线的2倍。 6、同样容量线路投资成本低于普通导线。由于ACCC 碳纤维复合导线倍容量运行,而且抗拉强度高、弛度小、重量轻等特点,可使杆、塔之间的跨距增大,高度降低,同样容量线路成本比普通导线低。 7、节约一半铝材的消耗。按每年电力电路200万吨铝用量计算,能节约铝材近100万吨。从保护环境、改善人类生态环境方面来说,具有划时代的意义。 碳纤维复合材料的发展和战略地位 碳纤维的出现是材料史上的一次革命。碳纤维是目前世界首选的高性能材料,具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能,正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位臵。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外,在民品的发展上有着更加广阔的空间,并已经开始深入到国计民生的各个领域。在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着无可比拟的应用优势。 碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。经过二十多年的发展,碳纤维及其复合材料已从初创期转入增长发展期,其工业地位已基本确立,美、日、英、法、德等国

碳纤维及碳纤维复合芯导线施工手册

碳纤维及碳纤维复合芯导线施工手册 来源:输配电设备网时间:2010-09-21 阅读: 796次 标签:导线远东碳纤维 碳纤维复合材料具有优异力学特性和热稳定性,首先被应用于军事领域的航天、航空器和武器减重,随后被用于民用飞机、竞技体育的器材。随着碳纤维大规模生产技术的解决,碳纤维复合材料开始进入工业和生活领域。在上世纪90年代末,人们开始尝试用碳纤维复合材料代替金属材料来制作导线的芯材,以实现突破架空导线的各项技术瓶颈。远东控股集团于2002年开始跟踪和研究导线领域这一新发展,并于2006年设立了全资子公司——远东复合技术公司,专门从事碳纤维复合芯导线的研发、生产和销售。 碳纤维复合芯导线的优越性能表现在:1、导线的重量轻、强度高,在相同的运行应力时弧垂小;2、导线的线膨胀系数小,在最低温到最高温的运行温度范围内弛度小;3、导线的外径小,导线运行时的风偏及覆冰载荷小;4、导线的直流电阻和交流电阻小,线路运行时线损小;5、导线允许运行温度180℃,可大幅度增容;6、导线耐腐蚀,使用寿命长;7、导线表面紧凑、光滑,电晕损耗小; 碳纤维复合芯导线的力学、热学、电学特性均优于传统导线,综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈,可广泛用于老线路增容改造、新线路建设、电站母线,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。 碳纤维复合芯导线JLRX/T(ACCC/TW)施工手册 1. 适用范围 本规范规定了架空输电线路架线工程施工中,JLRX/T(ACCC/TW)碳纤维复合芯软铝绞线(以下简称JLRX/T(ACCC/TW)导线)的施工工艺及验收方法。 本手册适用于架空输电线路JLRX/T(ACCC/TW)导线架线工程及验收工作。 2. 手册引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本手册的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本手册达成协议的各方面向社会是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本手册。 GB 50061 66KV及以下架空电力线路施工及验收规范 GB 50233 110~500KV架空电力线路设计规范信息来源:https://www.wendangku.net/doc/7016223401.html, DL/T 741 架空送电线路运行规程 DL/T 5092 110~500KV 架空送电线路设计技术规程

常用导线规格及参数表

0.0250.0004909348200.0340.034——0.0054——0.0280.0006158277600.0380.038——0.0063——0.0320.0008042212500.0430.043——0.0082——0.0360.001018167900.0490.049——0.0092——0.0400.001257136000.0540.054——0.0134——0.0450.001590107500.0610.061——0.0154——0.0500.00196387060.0660.066—0.140.0183—0.03300.0560.00246369400.0740.074——0.0240——(0.060)0.00282760460.079——0.160.0290—0.04200.0630.00311754840.0830.083——0.0310——(0.070)0.00384844420.090——0.170.0390—0.05300.0710.00395943180.0910.091——0.0399——0.0800.00502734010.1010.101—0.180.0500—0.06500.0900.00636226870.1130.113—0.190.0630—0.07900.1000.00785421760.1250.125—0.200.0760—0.09300.1120.00985217350.1390.139——0.0934——0.1180.010*******.145———0.1046——(0.120)0.0113115110.149——0.220.1083—0.12700.1250.0122713930.1540.154——0.1155——(0.130)0.0132712880.161——0.230.1263—0.14700.1320.0136812490.162———0.1302——0.1400.0153911100.1710.171 —0.240.1460—0.16700.1500.01767976.30.182—0.250.1670—0.18900.1600.02011850.20.1940.194—0.280.1890—0.21200.1700.02270753.10.205——0.290.2130—0.23700.1800.02545671.80.2170.217—0.300.2380—0.26300.1900.02835602.90.228——0.310.2640—0.29000.2000.03142544.10.2390.239—0.320.2920—0.3220(0.210)0.03464493.50.252——0.330.3220—0.35200.2120.03530484.30.254———0.3282——0.2240.03941433.80.2660.266——0.3550——(0.230)0.04155411.40.277——0.360.3850—0.41700.2360.04374390.80.283———0.4050——0.2500.04909348.20.2970.297—0.380.4540—0.48800.2650.05515309.90.314———0.5100——0.2800.06158277.60.3290.329—0.410.5590—0.59100.3000.07069241.80.352———0.6490——(0.310)0.07548226.50.362——0.440.6930—0.74200.3150.07793219.30.3670.367——0.7210——(0.330)0.08553199.90.386——0.460.7840—0.83600.3350.08814193.90.391———0.8080——(0.350)0.09621177.70.406——0.480.8840—0.93500.3550.09898172.70.4110.411——0.9200——0.3750.1104154.80.434——— 1.013——(0.380)0.1134150.70.439——0.51 1.040— 1.0900.4000.1257136.00.4590.459—0.53 1.175— 1.178(0.420)0.1385123.40.483——0.55 1.310— 1.2930.4250.1419120.50.488——— 1.341——0.4500.1590107.50.5130.513—0.58 1.445— 1.475(0.470)0.173598.530.536——0.60 1.600— 1.6500.4750.177296.460.541——— 1.634——0.5000.196387.060.5660.566—0.63 1.865— 1.9000.5300.220677.480.600—0.790.67 2.040 2.035 2.0900.5600.246369.400.6300.630.820.70 2.300 2.542 2.5700.6000.282760.460.674—0.860.74 2.589 2.904 2.8300.6300.311754.840.7040.7040.890.77 2.842 3.187 3.3000.6700.352648.480.749—0.930.82 3.219 3.567 3.4900.7100.395943.180.7890.7890.980.86 3.616 3.978 4.0200.7500.441838.690.834— 1.020.91 4.114 4.396 4.4000.8000.502734.010.8840.884 1.070.96 4.610 5.051 5.0700.8500.567530.120.939— 1.12 1.01 5.235 5.662 5.5800.9000.636226.870.9890.989 1.17 1.06 5.936 6.296 6.2700.9500.708824.12 1.044— 1.22 1.11 6.764 6.9277.2701.0000.785421.76 1.094 1.094 1.29 1.187.2407.6817.8301.0600.882519.37 1.157— 1.35 1.258.3458.5968.861.1200.985217.35 1.217— 1.41 1.319.0109.5339.061.180 1.09415.63 1.279— 1.47 1.379.89010.549.911.250 1.22713.93 1.349— 1.54 1.4411.2011.7611.3(1.300) 1.32712.88 1.402— 1.59 1.4912.1012.6812.21.320 1.36812.49 1.422———12.50——1.400 1.53911.10 1.502— 1.69 1.5914.0014.7314.001.500 1.7679.673 1.606— 1.81 1.6916.1016.8216.201.600 2.0118.502 1.706— 1.91 1.8018.1219.0618.401.700 2.2707.531 1.809— 2.01 1.9020.4621.4120.901.800 2.545 6.718 1.909— 2.11 2.0022.9124.0023.101.900 2.835 6.029 2.012— 2.21 2.1025.5026.7026.202.000 3.142 5.411 2.112— 2.31 2.2028.3129.7429.102.12 3.530 4.843 2.235— 2.48 2.3231.5233.2631.602.24 3.941 4.338 2.355— 2.60 2.4436.1337.0535.372.36 4.374 3.908 2.478— 2.72 2.5641.3540.7739.402.50 4.909 3.482 2.618— 2.86 2.7044.6345.5245.002.65 5.515 3.099—— 3.01——51.04—2.80 6.158 2.776—— 3.16——56.88—3.007.069 2.418—— 3.37——64.98—3.157.793 2.193—— 3.52——71.58—3.358.814 1.939—— 3.72——80.83—3.559.898 1.727—— 3.92——90.76—3.7511.04 1.548—— 4.12——101.1—4.0012.57 1.360—— 4.37——114.6—4.2514.19 1.205—— 4.63——129.2—4.5015.90 1.075—— 4.88——144.8—4.7517.720.9646—— 5.13——160.9—5.0019.630.8706—— 5.38——178.2—5.3022.060.7748—— 5.68——200.5—5.6024.630.6940—— 5.98——222.9—6.00 28.27 0.6046 — — 6.38 — — 255.3 — 常用导线规格及参数表 导线标称直径/mm 导线标称截面/mm2直流电阻标称值20℃时/Ω*km-1 最大外径/mm QZ-2QZ(G)-2QY-2QA-2SBEC SQZ QZ-2QZ(G)-2QY-2QA-2 质量/Kg*km-1 SBEC SQZ

碳纤维复合材料及其在电线电缆中的应用

碳纤维复合材料及其在电线电缆中 的应用 一、碳纤维复合材料的发展和战略地位 碳纤维的出现是材料史上的一次革命。碳纤维是目前世界首选的高性能材料,具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能,正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外,在民品的发展上有着更加广阔的空间,并已经开始深入到国计民生的各个领域。在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着无可比拟的应用优势。 碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。经过二十多年的发展,碳纤维及其复合材料已从初创期转入增长发展期,其工业地位已基本确立,美、日、英、法、德等国的碳纤维产量已经占世界产量的绝大部分,并已逐步形成垄断优势。 我国对碳纤维的研究由于起步较晚,技术力量薄弱,虽然碳纤维及其复合材料在我国已被纳入国家“863”和“973”计划,但总体情况不尽理想,我国仍不具备成熟的碳纤维工业化生产技术,国防和民用碳纤维产品基本依赖进口。 二、碳纤维复合材料的性能和用途 碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,是由含碳量较高、在

热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工性好,沿纤维轴方向表现出很高的强度,且碳纤维比重小。 1、碳纤维的化学性能 碳纤维是一种纤维状的碳素材料。我们知道碳素材料是化学性能稳定性极好的物质之一。这是历史上最早就被人类认识的碳素材料的特征之一。除强氧化性酸等特殊物质外,在常温常压附近,几乎为化学惰性。可以认为在普通的工作温度≤250℃环境下使用,很难观察到碳纤维发生化学变化。根据有关资料介绍,从碳素材料的化学性质分析,在≤250℃环境下,碳素材料既没有明显的氧化发生,也没有生成碳化物和层间化合物生成。由于碳素材料具有气孔结构,因此气孔率高达25%左右,在加热过程易产生吸附气体脱气情况,这样的过程更有利于我们稳定电气性能和在电热领域的应用。 2、碳纤维的物理性能 (a)热学性质 碳素材料因石墨晶体的高度各向异性,而不同于一般固体物质与温度的依存性,从工业的应用角度来看,碳素材料比热大体上是恒定的。几乎不随石墨化度和碳素材料的种类而变化。 (b)导热性质 碳素材料热传导机理并不依赖于电子,而是依靠晶格振动导热,因此,不符合金属所遵循的维德曼—夫兰兹定律。根据有关资料介绍,普通的碳素材料导热系数极高,平行于晶粒方向的导热系数可与黄铜媲美。 (c)电学性质 碳素材料电学性质主要与石墨晶体的电子行为和不同的处理温度有关,石墨的电子能带结构和载流子的种类及其扩散机理决定了上述性

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