碳纤维复合材料芯架空导线被推广应用

架空电力线路为加大档距，传统上广泛采用钢芯铝绞线。为进一步加大输电流量，人们谋求开发轻质、高强、低弛度、耐腐蚀、低线损的新型电缆。上世纪90年代以来，美国、日本先后开发成功碳纤维复合材料芯架空导线，现已在工程上应用。我国已从美国进口这种导线用于输电工程。目前江苏、北京、辽宁等地先后开始进行自主研发。

　　钢芯铝绞线充分利用铝的导电性和钢的高机械强度，其结构系铝绞线包裹单股或多股钢丝或钢绞线。铝绞线使钢芯不受大气中有害气体(如氮氧化物、二氧化硫)的侵蚀。钢芯承担机械应力，铝绞线承担输送电能的功能。由于铝绞线分布在导线外层，由集肤效应原理可知，这种导线效率较高。有芯材的铝绞线风吹时摆动幅度小，导线打连的故障几率较小，其垂度比无芯铝绞线小近50%，有利于电路的安全运行。

　　碳纤维复合材料芯的制造工艺系采用拉挤成型。碳纤维可选择T700S(拉伸强度4900MPa，拉伸模量230GPa，断裂伸长率2.1%，密度1.80g/cm3），基体可采用低黏度、耐热与韧性好的环氧树脂。武汉理工大学开发生产的环氧树脂，黏度低，玻璃化温度为Tg190℃。

　　为绝缘及防止电化学腐蚀，在碳纤维复合材料芯外表面需缠绕玻璃纤维增强塑料或玄武岩纤维增强塑料。

　　据分析，碳纤维复合材料芯铝绞线的强度为普通导线的2倍，因采用碳纤维复合材料芯比重仅为钢芯的1/4，可降低架线铁塔负荷，大大缩短安装工期，提高安全性。尤其是不存在钢丝引起的磁损或发热，输电损失小，节能效果可观。碳纤维复合材料芯导线的开发将成为复合材料产业的一个新的经济增长点。

　　今年年初，我国南方雪灾给国计民生带来重大灾难和经济损失，有些地区的输电铁塔扭曲变形甚至倒塌伤人。有鉴于此，我国正在研发一种可加大载流量并减轻铁塔荷载的新型碳纤维复合材料芯架空导线。

来源:中国建材报