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碳纤维复合芯铝合金导线

案例信息

      碳纤维复合芯铝合金导线与传统相同规格的钢芯铝绞线相比具有重量轻、拉力单重比大、电阻小、

弛度小、耐高温、耐腐蚀等优点,实现了电力传输的节能、环保与安全,符合国家提倡建“智能电网”
的目标发展趋势。碳纤维复合芯铝合金导线与普通钢芯铝绞线相比具有如下特点:
     1)碳纤维复合芯强度为普通加强芯的2倍。普通钢芯铝导线用普通钢丝的抗拉强度为1240Mpa-1410
Mpa左右,碳纤维复合芯软铝合金导线的碳纤维混合固化芯棒平均抗拉强度在2400Mpa以上。
    2)降低电损,节能6%。由于碳纤维复合芯铝合金导线不存在钢丝材料引起的磁损和热效应,导体选
用63%IACS的软铝材料(普通硬铝为61%IACS),相同规格的两种导线在输送相同负荷的条件下,碳纤维
复合芯铝合金导线具有更低的运行温度,可以减少输电损失约6%。
    3)低驰度,降低2倍以上弧垂度。碳纤维复合芯异型铝合金导线与传统钢芯铝导线相比具有显著的低
弛度特性,主要体现在线膨胀系数小,拉力单重比大,在高温条件下弧垂不到钢芯铝导线的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%。碳纤维复合芯铝合金导线的比重约为钢的1/4,在相同的外径下, 碳纤维复合芯铝
合金导线单位长度重量比常规钢芯铝导线轻10-20%。
    5)耐腐蚀,使用寿命是普通导线的2倍。由于树脂基复合材料具有优异的耐腐蚀性,能有效抵御大气
中氮氧化物和二氧化硫等腐蚀性气体的侵蚀,同时避免了铝合金线与镀锌钢线之间的电化学腐蚀问题,
有效地延缓了铝合金导体的氧化;同时碳纤维复合芯铝合金导线由于采用梯形或SZ截面铝材,铝材之间
结合紧密,有效降低了外界环境不良气体(如氮氧化物、二氧化硫)对芯材的侵蚀,对提高导线使用寿命极
为有利。据专家初步估计碳纤维复合芯铝合金导线正常情况下使用寿命是普通钢芯铝绞线的2倍。
   6)可提高线路运行安全。由于碳纤维复合芯铝合金导线的高模量,可有效降低导线驰度,使得导线在
风吹时摆动幅度进一步减小,降低导线打连的故障几率,对电路安全运行大有裨益。
 7)同样输送容量线路工程投资成本低于普通导线。由于碳纤维复合芯铝合金导线倍容量运行,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。
  碳纤维复合芯铝合金导线导体采用异型截面(T型或SZ型),其有效载流面积提高30%,此外,碳
纤维复合芯铝合金导线可在180℃下持续运行,比普通钢芯铝绞线的运行温度(100℃)高,可进一步提
高载流量。综合以上两点,碳纤维复合芯铝合金导线综合载流量约为相同规格普通导线的2倍,同样可
理解为输送相同容量的负荷采用碳纤维复合芯铝合金导线可节约近50%的铝材用作导体。
  碳纤维复合芯铝合金导线比重小,采用碳纤维复合芯制成的铝合金导线,重量减轻10~20%,此外,
由于碳纤维的高强度和高的耐温等级,采用碳纤维制成的复合材料芯比传统钢芯强度增大一倍,且有效
运行温度可以提高80%。这对减小驰度,增加塔架档距,减少占地面积,降低线路安装和运行成本均具
有重要意义。
     碳纤维复合材料芯比重仅为钢芯的1/4,可有效降低架线塔架负荷,在施工过程中可大大缩短安装
工期,提高安全性。
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