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碳纤维复合芯铝绞线应用于天津老旧线路改造

文章出处:网络责任编辑:管理员人气:发表时间:2015-06-24【




天津市电力公司表示,该公司将国际先进技术应用于老旧线路改造。截至目前,总长度为11.26km的景卫220kV碳纤维复合芯铝绞线线路已安全运行2年多,成为目前国内正在运行的同类线路中最长的一条。

据悉,这种新型导线具有电阻孝耐高温、耗能低、重量轻等优点,与同截面常规导线相比,可提高输送能力50%以上,大大提高了用电高峰时段的供电稳定性。

2008年,天津电网部分老旧线路实施改造,天津市电力公司在景顺路到卫国道220kV双回线路改造工程中首次使用了碳纤维复合芯铝绞线。随着城市的发展,用电需求不断增大,城市及周边地区的架空送电线路走廊越来越紧张。

该条线路改造工程的施工人员告诉记者,碳纤维复合芯铝绞线在送电线路上的应用,不占用更多土地,实现了在不改动原有杆塔情况下对老旧线路增容改造,节省了造价。2年来,该条线路运行状况良好,天津市电力公司已具备碳纤维复合芯铝绞线在设计、施工、运行、检修维护等方面的经验,为天津市电网线路增容改造提供了技术支撑。 本文来自织梦

碳纤维复合材料在电线电缆中的应用

碳纤维以其固有的特性赋予了其复合材料优异的性能,它具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能,从而为其在电线电缆行业中的应用提供了可能和必然。

(一)碳纤维加热电缆的开发和应用

人们早就知道,以金属材料为发热体的电加热技术已在各个领域得到了广泛的应用。但是金属丝在高温状态下表面易氧化,由于氧化层不断的增厚,造成了有效通过电流的面积减小,增大了电流的负荷,因此易烧断。在相同的允许的电流负荷面积下,金属丝的强度比碳纤维低6-10倍,在使用过程中易折断。

碳纤维是一种石墨的六方晶格层状结构组成,是一种全黑体材料,因此在电热应用中,表现出来的电热转换效率高。在特定的条件下,高温不氧化,单位面积的电流的负荷强度和机械强度不发生改变。

内容来自dedecms


目前碳纤维加热电缆的应用如下:

低温辐射发热电缆地板采暖系统。

恒温育雏箱、花房、苗圃、蔬菜大棚等保温采暖。

道路化雪、机场跑道化雪:用于混凝土结构中楼面加热的理想产品,也可以用在融雪装置中,对屋面雨水和排水管进行防霜,还可以用于土壤加热。

管道、罐体保温防冻:电伴热产品近几年在中国得到了大力的推广和广泛的应用。其应用领域主要集中在石油、化工、电力、铁路和民用或商业建筑等。随着中国电力工业的发展,以清洁、无二次污染的电能为主要能源的电伴热产品市场前景非常广阔,同时,也为电伴热产品的性能提出了更高的要求。

足球场草坪、公共绿地土壤保温:太阳能热水器电能补充加热器,主要用于在长期阴雨天或寒冬季节,因光照不足而导致太阳能热水器水温不能满足生活、工程需要时,为补充热能而设计的。它具有较强的耐酷暑、严寒和高温潮湿环境的性能,并具有防干烧的功能。即使偶尔水箱缺水误通电,也不至于烧坏电加热器和水箱,故能确保安全使用。 织梦内容管理系统

(二)碳纤维复合芯导线的开发和应用

我国是个缺电的国家,不仅发电业的发展滞后,输电业的弊端也凸现出来,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,碳纤维复合芯导线由此应运而生。

与钢芯铝绞线相比,碳纤维复合芯导线具有以下优点:

1.和同样直径的ACSR电缆相比,可以提供双倍的载流容量。

2.有效解决电缆下垂问题。

3.可以在更高的温度下工作,最高可达200摄氏度。

4.线芯可以抗腐蚀,而且没有双金属间腐蚀问题。

5.因为可以提供更高的载流容量,所以同时也有效的降低了工程成本。

copyright dedecms



6.与相同直径传统电缆相比可以多容纳28%的导体。

7.高强度线芯可以有效减少电缆架的数量,或降低电缆架的高度。

8.有效减少电缆下垂,使地面生物更加安全 。

除了上述提及的优点外,还可减少传输中电力的损耗,减少20%的塔杆,节省用地,减少有色金属资源消耗,有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络。

目前世界上只有美国和日本开发出这种新型导线,他们还达成默契:不向第三国输出,日本一家碳纤维导线企业的产量就占到世界40%左右。

目前我国电线电缆研究所、电力建筑研究院以及国家电网有限公司都已经开始了对ACCC导线的试验研究工作。国内电缆厂家也加大与外方合作,将这种新型电缆引进到中国生产,积极推动我国架空输电线路的技术革命。最近福建电网已经将该新型导线架设运行。 内容来自dedecms

(三)在高低温、腐蚀等苛刻环境应用的可能

碳纤维细如蛛丝,三型碳纤维比强度是钢的62倍以上,成形工艺性好,是一代新型工程材料,其弹性量高,抗变性能力比钢大2倍多,抗拉强度30~40t/cm2pa,而比重还不到钢的四分之一,是铝合金的二分之一,高弹模量比钢铁大16倍,比铝合金大12倍。且碳纤维比钢等柔软。因此,碳纤维可用于要求能承重、不易损伤内部元件的电缆的加强芯,如海底光缆等。

碳纤维可以耐-180℃的低温,在此条件下,许多材料都变的很脆,连坚固的钢铁也变的比玻璃还容易碎,而碳纤维在此条件下依旧很柔软。因此,碳纤维复合芯可用于极寒(如南极考察研究等)条件下输电载体的设计和制造。

碳纤维又可以耐3000℃~3500℃的高温,在此高温下最好的耐热钢也变成钢水,但在没有氧气的情况下,碳纤维没有变化。碳纤维即使从3000℃的高温快速冷却到室温也不会炸裂,因而可在急冷急热的环境中工作。这为钢铁、冶金、锅炉等行业中高温特高温场合电缆的设计提供了可能。此外,碳纤维纱、碳纤维绳、碳纤维布都可用于消防电缆产品的设计选用。 内容来自dedecms

碳纤维有超强的耐腐蚀性。金属中耐腐蚀性最强的是黄金和铂,在一份硝酸(浓度70%)和三份硫酸(浓度39%)配成的称“王水”的溶液中黄金、铂会被腐蚀的千疮百孔,而“王水”中的碳纤维却安然无恙。为各种化学环境下轻型耐化学腐蚀电缆的设计提供了新的思路。
 
 

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