碳纖維復合導線是一種新型結構的節能增容導線。與傳統導線相比,它具有重量輕、抗拉強度大、耐熱性好、熱膨脹系數小、導電率高、導線損壞低、載流量大、耐腐蝕性好、不易覆冰等一系列優點,全面解決了架空輸電領域的技術瓶頸,代表了架空導線未來的技術發展趨勢。有助于構建安全、環保、高效、節能的輸電網絡,可廣泛應用于舊線路、電站母線容量改造、新線路建設,可用于特殊氣候和地理場合,如大跨度、大落差、重冰區、高污染等。新線路的應用可以提高線路的單位輸送容量,保證電網的強度,提高長期經濟性。
介紹
一種高強度碳纖維復合輸電導線,由碳纖維和鋁或銅線組成。環形導電層由銅、鋁、鋁合金線緊密包裹在芯體外圍組成。絕緣層也可以包裹在環形導電層外。架空線路采用碳纖維復合輸電導線,具有弧度低、質量輕、輸電損失少、耐腐蝕等特點 .
碳纖維復合導線是一種新型結構的節能增容導線。與傳統導線相比,它具有重量輕、抗拉強度大、耐熱性好、熱膨脹系數小、導電率高、導線損壞低、載流量大、耐腐蝕性好、不易覆冰等一系列優點,全面解決了架空輸電領域的技術瓶頸,代表了架空導線未來的技術發展趨勢。有助于構建安全、環保、高效、節能的輸電網絡,可廣泛應用于舊線路、電站母線容量改造、新線路建設,可用于特殊氣候和地理場合,如大跨度、大落差、重冰區、高污染等。新線路的應用可以提高線路的單位輸送容量,保證電網的強度,提高長期經濟性。在新線路中的應用可以提高線路的單位輸送能力,確保電網的強度,具有更好的長期經濟效益。應用于電網輸電線路的改造和容量增加項目,可利用現有的塔等設施,大大提高能力,節約渠道資源,減少土地占用面積,節約投資,線路停電時間短,停電損失小。在大跨度線路中的應用,可以大大降低跨度塔的高度,從而有效降低桿塔和基礎材料的用量,達到降低工程造價的目的。在重覆冰區線路中應用,可提高抗冰能力,提高線路安全性。總的來說,這是一種環保輸電線路導線,在保護環境、節能減排、改善人類生態環境方面具有劃時代的現實意義。
產品特性
與傳統導線相比,碳纖維復合導線具有重量輕、強度大、線損低、馳度小、耐高溫、耐腐蝕、耐老化等特點, 主要特點如下:
1、 超強碳纖維復合棒的抗拉強度超過28000MPa;
2、 導電率達到63%IACS;
3、 60℃低弧垂拐點以上線膨脹系數小于2×10-6/℃;
4、 比同規格普通導線輕20%左右;
5、 同截面SV-ACFC導線可實現倍容輸電,節省鋁消耗50%;
安裝施工
1、碳纖維復合芯線的設計要點:
1.根據載流要求,選擇合適的碳纖維導線截面,控制導線溫度不大于130度。
2.碳纖維導線長度根據耐張段長度設計。
3.采用專用抗張線夾、直線壓接管和預絞線懸掛線夾。
4.連續直線塔段應防排倒。建議設置直線抗張塔,以減少事故對工程搶修成本的影響。
5.應有備件,導線應按較長盤長備用。除按施工規范要求準備三組耐張線夾和直線壓接管外,至少應準備三個耐張線夾和兩個直線壓接管(用于導線與楔形夾座之間的預留值)。
6、.在施工概算中增加一些特殊設備的成本,如加長蛇皮套、碳纖維棒鎖、臨時錨線預絞線張力夾等。
7.為適當安裝監測球等裝置,以進一步觀察碳纖維導線的載流和溫升。
二、碳纖維復合芯線施工要點:
1.組織碳纖維導線架線施工人員對架線施工工藝、壓接工藝和安全注意事項進行培訓,確保各施工人員基本掌握施工工藝及其操作要點。未經專項培訓教育,不得參加碳纖維導線施工。
2.碳纖維導線施工必須采用張力放線工藝。牽張場根據地形合理選擇,放線段長度應為6公里,放線段內放線滑車數量不得超過15輛。牽引機和張力機一般布置在線路中心線上。在張力塔前后檔布置張力場時,原則上應放置在放線段線路方向的延伸線上;橫線偏差不大于5°;導線線盤與張力機的距離一般應大于7米,但不小于5米。張力機與第一基桿塔的距離應大于放線滑動高度的3倍,牽引和張力機進出口的出線夾角不得超過15米°。由于碳纖維導線連接管過長,滑車不允許通過,因此應根據耐張段長和線長合理布線,確定在適當的檔位連接。如下圖:
3.雙滑輪應懸掛在大轉角、大高差和大檔距上,以確保包絡角滿足碳纖維導線彎曲半徑的要求。掛線滑車要求:放線滑車輪槽底部直徑應大于導線直徑的25倍,輪槽深度應大于導線直徑的1.25倍,輪槽口寬度應大于導線直徑的2.4倍。放線張力正常。當導線在放線滑車上的包絡角大于25-50度時,應懸掛雙滑車或使用碳纖維導線直徑大于槽底輪徑30倍的滑車,以防止碳纖維導線在滑車上分散和損壞。
4.使用專用工具(專用蛇皮套、芯棒固定夾具、預絞線緊線器),使用前按不同工況按規定方式安裝,試驗按負荷1.25倍控制。為不損壞外層軟鋁于錨線和緊掛線,以免損壞外層軟鋁導線。有效握長2.5米,張力小(張力小于30 kN)單層臨錨預絞錨預絞線;張力大時,預絞線設計雙層(加一層護線),防止緊線張力過大損壞導線外層。雨天嚴禁壓接碳纖維導線高空斷線。
5.張力放線前,牽引網套(蛇皮套)應加長。網套的有效握持長度必須大于2.5米。插入網套后,先固定待連接的碳纖維導線頭,仔細鋸掉鋁層約300mm,碳纖維芯需要暴露3000左右mm,用專用卡固定碳纖維芯,用膠帶包裹夾具,然后套上專用單頭蛇皮,防止碳纖維芯在牽引過程中相對收縮,跑線事故發生。如圖所示:
6.高空斷線時,為防止錨線出口重力和斷線沖擊導致導線斷芯,應在離預絞線緊線器1米左右的地方用白棕色繩子將導線掛在錨線鋼線上。斷線前,應用大繩子控制導線,以免導線頭自由下垂。掛線和調整弧垂時,應采取保護措施,用繩索臨時綁扎固定張力夾,防止突然墜落,導致張力夾接口處導線復合芯斷裂。高空錨固斷線后的導線必須在同一天安裝。如果在特殊情況下未能完成,應設置兩措施,防止跑線。
7.如果電線展開后立即進行弧垂觀測,則應考慮初始伸長問題。通常采用冷卻補償法(根據設計值)。如果電線放置24小時后進行馳度觀測,則不考慮初始伸長。碳纖維導線初始伸長釋放速度快。一般來說,70%-100%可以在24小時后釋放。因此,弧垂觀測應嚴格按照設計值觀測,不得采用相間弧垂觀測的方法。
8.碳纖維導線壓接是一項非常重要的工作,必須由經過專門培訓的壓接工完成。壓力有兩種方法:正壓和反壓。當齒輪距離或張力段較長時,一般采用正壓;當齒輪距離或張力段小于100米時,可采用反壓,防止壓力引起的燈籠;根據具體情況,如果采用反壓法,應在制造商代表的指導下延長導線與楔形夾座之間的預留間隙。碳纖維導線施工前應進行壓力試驗,以獲得工程導線與楔形夾座之間的預留值。
9、附件安裝時,電線提升裝置中電線鉤接觸導線的寬度不得小于電線直徑的8倍,接觸部分應增加墊片,防止損壞電線。當包裝角大于25度時,應使用兩支電線提升裝置。碳纖維導線緊固后,應及時安裝附件,避免振動斷裂。如果附件安裝不能在同一天完成,應設置臨時的防振措施。
三、碳纖維導線對型導線施工工藝:
對型線采用碳纖維線施工工藝。鋼芯與鋁線之間的滑動容易被忽視。絞線截面越大,滑動量越大,牽引張力增大,鋁股與鋼芯滑動。
四、碳纖維導線施工的重要注意事項:
牽引導線時,必須使用加長蛇皮套;上蛇皮套前,用專用鎖鎖鎖住芯棒;高空斷線時,不得使用普通彈簧線夾,而應使用專門針對導線型號的預絞線張力線夾。
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