碳纤维导线样本0802.docx
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碳纤维导线样本0802
FAREASTCOMPOSIITETECHNOLOGYCO.,LTD
远东复合技术有限公司是远东控股集团的全资公司，注册资金1亿元，是集团高新技术研发产业化专设的主体企业，全国独家和美国CTC合作，专业开发生产碳纤维导线（节能型复合导线）和复合电力杆塔高技术复合产品。
工厂座落在桃园工业区，占地345亩，厂房面积86000平方米，总投入10.1亿元。
06年6月起在国家电网和南方电网七个省市的18条输电线路挂网运行；07年11月批量投产,08年产能15000KM，09年产能30000KM，2010年计划达到60000KM的工厂规模。
目前拥有多项碳纤维导线（节能型复合导线）系列专有技术和其它的知识产权，国内唯一。
目前远东复合技术和英国、加拿大知名复合材料公司等正进行复合电力杆塔多项开发合作。
远东复合技术有限公司自创办以来,一直坚持”全心全意为客户服务”的宗旨,发扬”永不满足,追求卓越的企业精神,重点把握产品节能环保和安全.以创新为主线,视质量为生命,强调市场导向和用户满意,为电力建功设发展和科技进步作出重要贡献,致力于在所经营的领域取得世界领先地位.
JRLX/T（ACCC）碳纤维导线
第一部分JRLX/T导线性能及结构参数
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。
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，很快就使用到建材、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，和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。
型号为JRLX/T（中国企标：
J—绞合，RL—软铝，X—形线，T—碳系列高性能材料，美国CTC名为ACCC：
AluminumConductorCompositeCore/TrapezoidalWire）的新型复合材料合成芯导线――碳纤维导线，它的芯线是由碳纤维为中心层和玻璃纤维包覆制成的单根芯棒，外层和邻外层铝线股为梯形截面（如图1所示）。
由于芯棒的外表面为绝缘体的玻璃纤维层，芯棒和铝股之间不存在接触电位差，保护铝导线免受电腐蚀。
另外，这种导线的外层由梯形截面形成的外表面远比传统的ACSR钢芯铝绞线表面光滑，提高了导线表面粗糙系数，有利于提高导线的电晕起始电压，能够减少电晕损失。
这种碳纤维导线已完成了各种型式试验，包括机械全性能、应力－应变曲线、蠕变、线膨胀系数、载流量、自阻尼和高温特性等，表明具有良好的机械和电气特性。
特别是验证了高温条件下的低弛度特性。
和常规的钢芯铝绞线相比，在相同的外径时，碳纤维导线外层允许缠绕超过29%的导电铝型线；在相同铝截面时，成品重量和常规的钢芯铝绞线相比轻10-15%；远东复合技术制造推出的JRLX/T碳纤维导线，梯形铝最里层运行的温度可达180℃，长期连续运行温度可达165℃；碳纤维导线导电部分软型铝的电导率达到63（%IACS）以上,相同温度运行时和常规的钢芯铝绞线相比综合能减少线路损耗6.3%。
它能够利用现有线路结构替换碳纤维导线达到增容，最多能够增加传输相同截面钢芯铝绞线一倍的电流。
因此，碳纤维导线在新建电力输电线路或老线路的改造上都有明显经济价值和社会效益。
图1JRLX/T导线图片
运行中的JRLX/T导线
远东复合芯使用具有专利的压延工艺进行制造。
特高强度的碳纤维和高性能的耐高温热固性树脂予以浸渍，然后通过加热模迅速固化成形。
复合芯的生产过程
远东公司生产的碳纤维导线具有优异的结构和电气性能，使用专利配方的热固性树脂在化学和热反应的迅速催化下，允许高速加工处理。
并使成品具有极大的耐冲击、耐抗拉、弯曲以及适应苛刻环境条件的性能。
生产中的JRLX/T导线
碳纤维导线的优势：
●传输电力容量最大增加1倍；
●高强度，增加1倍抗拉强度；
●较高的抗拉强度及较低的弧垂。
●是目前解决弧垂问题最好的导线。
●拱型紧凑结构导线部分面积增加29%；
●内层的钢芯被碳纤维复合芯所替代；
●比常规导线重量轻10—20%；
●能在较高温度（165℃）下长期有效地运行，最高工作温度可达180℃。
●非磁性导线具有环保;
●低线损节能;
●能降低工程成本，节省投资。
●抵抗环境恶化和抗自然灾害能力。
JRLX/T导线
碳纤维导线的设计：
经过广泛的试验，碳纤维导线的电气和结构性能全部合格。
通过将碳纤维导线特性试验的结果和程序设计支持库、计算机辅助设计绘图和 itron软件数据庫相结合，使设计工程师能用标准方法评估影响工程成本的总体效果。
这些高级软件在广泛的环境变量如峰值负载荷、海拔、地形数据、风速、温度和其它条件基础上进行计算，其结果充分显示了碳纤维导线的优势。
另外JRLX/T碳纤维导线在温度上升到80℃及以上后，导线的张力变化非常小（几乎不发生变化）,因此,线路设计可使用碳纤维导线的拐点温度为80℃的特性。
大量的试验程序已经证实远东新型碳纤维导线系统的适用性和优越性。
下图为成品碳纤维导线上的拉力试验数据。
JRLX/T导线的应力-应变曲线
值得注意的是相同等级或规格的常规钢芯铝绞线的综合拉断力为31500磅（140026N）。
上图表明碳纤维导线的综合拉断力达到45632磅（202847N）。
综合拉断力的明显提高允许设计工程师増加杆、塔之间的跨距，因而降低工程成本。
JRLX/T（ACCC）导线耐压试验
高温性能：
已进行的高温试验,用以比较当温度逐步提高时碳纤维导线和钢芯铝绞线温度。
在用电高峰输配电导线能够传输多大电流主要受制于导线的耐高温性能。
当钢芯铝绞线传输大电流时，导线明显地过热，不仅电损加大（输电效率下降），降低使用寿命；而且是导线发生显著的伸长，弧垂变大，给线路安全运行带来危险。
例如，2003年八月美国东海岸电力中断，就是因为钢芯铝绞线弧垂变大引起闪络而造成的事故。
。
JRLX/T（ACCC）导线高温弧垂试验
图A和图B分别为具有相同直径（28.14mm）的JRLX/T导线和ACSR导线的温度－弛度曲线以及JRLX/T导线和ACSR导线的温度－张力曲线。
试验导线档距均为65.5m，导线初始张力均为各自导线的25%RTS。
试验结果表明，JRLX/T导线和ACSR导线相比具有显著的低弛度特性（如表所示）。
在相同的实验条件下，温度从26.1℃升到183℃时，ACSR导线的弛度从236mm增加到1422mm,提高了5倍；而JRLX/T导线的弛度仅从198mm增加到312mm,才提高了0.57倍。
JRLX/T导线弛度的变化量仅为ACSR导线的9.6%。
图A
高温/低弧垂试验的结论：
碳纤维导线和复合芯不受高温的影响,该温度约为钢芯铝绞线运行温度的两倍.并行测量显示碳纤维导线的弧垂比钢芯铝绞线的弧垂小90%以上。
由于在碳纤维导线中，钢芯已被复合芯替代，实际上消除了磁感应加热,在另一方面直径相同时，碳纤维导线具有更多的导电材料，使得碳纤维导线运行温度比钢芯铝绞线温度低25%而效率高30%。
JRLX/T导线和ACSR导线弛度特性比较
弛度（mm）
张力（kgf）
26.1℃
183℃
变化量
26.1℃
183℃
变化量
795kcmil（相当于400mm2）ACSR
236
1422
+1186
3566
622
-2944
1020kcmil（相当于516mm2）JRLX/T
198
312
+114
3745
2471
-1274
图B
碳纤维导线金具和安装方法：
已开发制造了碳纤维导线所需要的特殊配套金具：
耐张金具、中间接续金具。
特制的楔形线夹能将张力负荷从复合芯传送到终端上。
碳纤维导线能使用常规的技术和设备快捷地进行安装。
JRLX/T导线耐张金具
JRLX/T导线金具的压接
每种终端均经过了广泛的试验确保符合ASTM和IEEE标准。
微风振动、热循环和拉力试验是碳纤维导线的典型特性试验。
下面的照片描述了“滑轮试验”，确定在正常安装负荷和条件下常规安装滑轮的适用性。
JRLX/T导线的滑轮试验
JRLX/T（ACCC）碳纤维导线参数表
表1
规格代码
面积
绞合结构
标称外径
截面积
标称重量
千圆密尔
mm2
铝线
层绞
铝线
根数
成品导线外径
复合芯直径
总面积
铝部分
总重量
铝重量
芯重量
英寸
mm
英寸
mm
平方
英寸
mm2
平方
英寸
mm2
磅/千
英尺
kg/km
磅/千
英尺
kg/km
磅/千
英尺
kg/km
Linnet
431
218
2
16
0.720
18.29
0.235
5.97
0.3819
246
0.3385
218
440
655
405
603
35
52
Hawk
611
310
2
16
0.858
21.78
0.280
7.11
0.5415
349
0.4799
310
623
927
574
854
49
73
Dove
713
361
2
18
0.927
23.55
0.305
7.75
0.6328
408
0.5597
361
727
1082
669
996
58
86
Grosbeak
816
413
2
19
0.990
25.14
0.320
8.13
0.7215
465
0.6411
414
830
1235
766
1140
64
95
Drake
1020
517
2
22
1.108
28.14
0.374
9.5
0.9112
588
0.8014
517
1045
1554
957
1424
88
131
Cardinal
1222
619
3
36
1.196
30.40
0.345
8.76
1.0536
679
0.9601
619
1225
1823
1152
1714
73
109
Bittern
1572
796
3
39
1.345
34.16
0.345
8.76
1.3283
857
1.2348
797
1551
2309
1478
2200
73
109
Lapwing
1966
996
4
56
1.504
38.20
0.385
9.78
1.6608
1071
1.5444
996
1955
2909
1864
2774
91
135
Chukar
2242
1136
4
56
1.602
40.69
0.395
10.03
1.8836
1215
1.7611
1136
2222
3307
2126
3164
96
143
Bluebird
2727
1382
4
64
1.762
44.75
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