
碳纤维复合芯导线压接新技术及应用1.docx
5页碳纤维复合芯导线压接新技术及应用 1 碳纤维复合芯导线1.1碳纤维复合芯导线构成碳纤维复合芯导线(ACCC)与钢芯铝绞线(ACSR)的主要区别是ACCC内部是玻璃纤维包围碳纤维制成的复合芯,取代ACSR的钢芯ACCC外层由梯形截面的软铝绞合而成,同样的截面积条件下,ACCC较ACSR具有更大的铝截面积[4]1.2碳纤维复合芯导线特性ACCC与传统ACSR相比有如下优势[6]:1)ACCC使用软铝代替,使得导线的工作温度由70℃提高到160℃,减小导线的覆冰危害,导电率从61%IACS达到63%IACS,由于采用梯形截面软铝使得填充效果更好,相较等外径条件下软铝面积增加30%2)一般钢丝钢丝的抗拉强度为1240MPa,碳纤维复合芯的抗拉强度为2400MPa,增加了ACCC的安全系数,从而提升导线强度3)碳纤维复合芯密度为1.9g/cm,钢芯密度为7.78g/cmACCC重量轻、强度大、线膨胀系数小,在相同的运行应力时弧垂小,且拉重比大,在节约杆塔数量、降低杆塔高度,减少占用土地面积方面占据优势4)由于碳纤维复合芯替代了钢芯,使得碳纤维复合芯导线不存在钢芯引起的磁滞涡流效应,输送同样的负荷的条件下,运行温度更低,因此可以减少6%的输电损失,载流量比常规导线多2倍左右。
本工程采用的是JLRX/F1A-550/45碳纤维复合芯导线相关参数如表1所示型号计算截面积/mm铝截面积/mm直径/mm额定抗拉力/kN20℃时的单位长度直流电阻/(Ω•km-1)线膨胀系数(10-6℃-1)最高长期运行温度(℃)单位长度质量(kg/km)JLRX/F1A-550/45594.2550.028.4124.50.051迁移温度以下59.1,以上2.01201610.0表1 JLRX/F1A-550/45碳纤维复合芯导线相关参数2 金具由于碳纤维复合芯替代了原有的钢芯,使得传统的导线接续工艺不再适合碳纤维复合芯导线,因此需要采用新型的导线接续金具进行连接碳纤维复合芯导线的直线接续管包括如下部件[5]:外压接管、内衬管、楔形夹座、楔形夹、联接器、联接器内管碳纤维复合芯的连接主要依靠楔型夹、与楔型夹座的握着力加紧碳纤维复合芯取代传统的钢芯压接3 压接工艺及要求3.1接续管相关安装尺寸碳纤维芯在纤维长度方向具有优良的拉伸性能,而在其他方向的力学性能较差碳纤维导线采用的是楔型自锁压接工艺,在顺导线方向越拉越紧直线接续管参数如表2所示表2 接续管相关参数名称铝管(mm)楔型夹长度(mm)楔型夹座长度(mm)外径内径全长接续管6540900155150剥线长度,楔型夹以及楔型夹座的安装尺寸如图3、图4所示,楔型夹与楔型夹座安装如图5所示。
图3剥线长度示意图压接套管安装关键尺寸如表3所示表3 穿管定位距离导线截面L1L2L3L4550mm2185mm5-10mm23-30mm3-5mm3.2压接机与压接模具选择本工程碳纤维复合芯压接采用普通200T压接机,压接模具选用与液压机相匹配的铝模或钢模,模具对边距满足: (1)压口长Lm值(mm)按下式计算: (2)式中P为液压机出力,单位N;k为液压机使用系数,取0.08;HB为压接管材料的布氏硬度,单位N/mm2;D为压接管标称外径,单位mm经计算,采用2000kN压接机,铝模宽度为100mm(取值80mm)故当选用2000kN压接机时,选用65mm铝模,宽度选用80mm4 应用成果及无损检测经过前期压接人员压接工艺培训,直线接续管拉力试验,满足相关设计要求根据现场的数据实时跟踪记录与统计结果,满足对边距55.70-56.10mm范围要求,根据电科院现场无损检测数据,碳纤维复合芯状态良好,未受到损伤接续管无损检测结果如图8所示最后装入保护专用保护钢夹,牵引过滑车5结束语碳纤维复合芯导线在特高压线路工程施工中的直线接续,对施工压接技能要求高,操作人员经过专项压接培训,操作过程严格按照作业指导书操作,加强操作过程技术监督,视频记录,严格管控压接过程,及时发现并消除直线接续的缺陷。
直线接续关键施工措施:1、压接人员需要进过专业培训,熟练压接过程并配合默契;2、剥铝股、穿管定位等技术措施、保护措施做到位,监督到位;3、两个楔型夹座与联接器保持轴线在一条线上,杜绝丝扣错位;4、电力脂涂抹均匀到位;5、铝管压接过程严格保持铝管、导线水平,在同一轴线方向,杜绝压接后铝管弯曲;6、完成后及时修正飞边、涂防锈漆,记录压后数据;7、导线外层为软铝,施工过程严禁外层铝股划伤磨损参考文献1. 田超凯,王志伟,等.碳纤维复合芯导线在特高压交流工程中的优势[J].电线电缆,2018(1):1-4.刘斌,杨光耀,等.碳纤维复合芯导线在新建500kV工程中的应用[J].电线电缆,2018(3):1-5.王健林.浅谈碳纤维复合芯(ACCC)导线的研究应用与发展前景[J].电力建设,2016(3):48-50.姚燕,郅晓,等.碳纤维复合芯导线应用[J].中国工业评论,2015(8):70-76.第一华东送变电工程有限公司-全文完-。
