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一  碳纤维复合芯导线简介

碳纤维复合芯导线是一种节能型增容导线，其加强芯由特高强度碳纤维合成的芯棒替代传统的钢芯和钢绞线，外层铝采用定形铝绞合而成。在相同导体截面的情况下，相对于传统钢芯铝绞线，能输送更多电能理想的一种新型导线。

碳纤维复合芯导线的特点：

1.强度高。一般钢丝的抗拉强度为1240Mpa，高强钢丝为1410Mpa，而JRLX/T导线的碳纤维和玻璃纤维混合芯棒，其抗拉强度可达到2399Mpa，分别为前两者的1.93倍和1.7倍。

2.导电率高，载流量大。由于JRLX/T导线不存在钢丝材料引起的磁损和热效应，而且在输送相同负荷的条件下，具有更低的运行温度，因此可以减少输电损失约6%。相同直径（28.14mm）时JRLX/T导线的铝材截面为常规ACSR导线的1.29倍，因此可以提高载流量29%.在1800C条件下运行，其载流量为常规导线的两倍

3.线膨胀系数小，弛度小。JRLX/T导线与ACSR导线相比具有显著的低弛度特性，在相同的实验条件下，温度从26.10C上升到1830C时，常规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198 mm增加到312mm，提高仅0.57倍。JRLX/T导线弛度的变化量仅为常规ACSR导线的9.6%.在高温下弧垂不到钢芯铝绞线的1/10.能有效减少架空线的绝缘空间走廊，提高了导线运行的安全性和可靠性。

4.重量轻。碳纤维复合芯材料的比重约为钢的1/4.在相同的外径下,JRLX/T的铝截面积为常规ACSR导线的1.29倍. JRLX/T导线单位长度重量约为常规ACSR导线的60~80％，显了 JRLX/T导线重量轻的优点。常规ACSR导线(LGJ 240/55)单位长度重量为1.108kg/m(其中铝材部分为0.651kg/m，钢芯部分为0.439kg/m).  而JRLX/T导线(Linnet 431kcmil)为0.653kg/m  (其中复合材料芯仅为0.051kg/m)。

5.耐腐蚀，使用寿命长。碳纤维复合材料与环境亲和，而且又避免了导体在通电时铝线与镀锌钢线之间的电化腐蚀问题。较好地解决铝导线长期运行的老化问题JRLX/T能使用常规的技术和设备进行安装。

6.降低线路成本。

相同等级或规格的常规ACSR的抗拉强度值为31500磅、JRLX/T达到45632磅。抗拉强度的明显提高，允许设计工程师增加杆、塔之间的跨距，因而降低工程成本。

碳纤维复合芯软铝导线的社会效益和经济效益：

目前，碳纤维复合芯导线已在多地挂网运行，尚未发生过如通用导线易发生的弛度下降、导线发热、断股、断线等任何异常现象，其耐张线夹和接续管等部件运行正常，全部达到设计要求。

碳纤维复合芯软铝导线比相同规格的普通钢芯铝绞线的载流量提高约一倍，输变电工程的电力线路投入一条线路可获二条线路的容量运行。而且能减少新建线路一半的土地占用面积，能节约可观的土地资源。另外，在经济电流密度输送下，导电率有显助提高，可有效减少电力损耗，在输变电线路中批量使用复合芯导线，节约电能就相当可观。

复合芯软铝导线技术对节约电能、改善环境有着非常重要的意义，具有广泛的应用前景。

据了解，碳纤维芯导线是美国发明的一项专利技术，最早由江苏远东线缆厂引进。目前，碳纤维芯导线已xx实现了国产化。由于是在试验阶段，碳纤维芯导线的价格仍然较高，一般是普通钢芯铝绞线价格的4-5倍。

二  碳纤维复合芯导线施工试验

1、碳纤维复合芯导线科研项目内容

为了检验国产碳纤维导线的运行效果，特别是高温运行条件下的各项性能及参数，华北电网安排了本次试验项目。试验线路为500kV万顺三线，原线路四分裂，导线LGJ-400/35型，新导线为ACCC-300/50型碳纤维复合芯铝绞线，换线段长度1.22km。

2、碳纤维复合芯导线介绍

碳纤维导线由轻型的碳纤维复合芯和圆型铝合金绞线组成，与常规导线相比，它有以下优势：

(1)、在相同的外径时，碳纤维导线重量比常规的钢芯铝绞线轻。

(2)、具有接近零的热膨胀系数、高强度、重量轻、耐疲劳、耐高温、耐化学腐蚀、耐大气老化等，

(3)、碳纤维复合芯铝绞线长时间允许运行温度为150℃，输送能力是同尺寸同规格钢芯铝绞线在70℃时的1.9倍。

3、换线施工过程

北京送变电公司作为此次试验项目的重要参与单位，在换线施工中，着重考虑了以下几个方面的问题。

(1)、放紧线连接工具选择

由于目前碳纤维导线施工方法尚不成熟，针对本次试验，我公司分别采用卡线器、蛇皮网套、预交丝三种连接方式进行拉力试验，通过对试验结果的分析对比，综合考虑碳芯内缩、导线松股、外层导线损伤及连接力等因素，确定放线时使用普通蛇皮套连接，并安装芯棒固定线夹，紧线时使用预交丝。

(2)、导线展放采用“四牵4”方式

为提高效率，保证施工安全及施工质量，采用“四牵4”放线方式。利用两台二线牵张一体机作为牵引设备，张力场设置两台二线张力机，以旧导线牵放新导线，新旧导线之间通过两个蛇皮套及旋转器连接，旧导线回牵后直接盘卷入轴。两台牵引机并联，同步控制。

(3)、临时锚线使用预交丝

普通导线临锚一般使用卡线器，为了不损伤外层铝合金导线，新型导线临时锚线采用预交丝，预交丝安装位置综合考虑临时锚线及紧线安装方便。

(4)、耐张金具连接

碳纤维复合芯通过楔形线夹与钢锚连接，楔形夹对碳芯的握紧力将成为连接力能够满足施工及运行安全的关键所在。但是由于本次试验所使用的耐张金具都是与新型导线配套设计的，也是{dy}次使用，所以其安装没有明确的依据。为了保证安全及质量，换线施工之前我公司进行了两次耐张金具握力试验。

{dy}组试件试验性对楔形线夹及碳芯涂抹特制胶体，并通过板手人力预紧楔形线夹，直到无法再紧为止，但是通过拉力试验，无法达到导线拉断力的95％。通过各方专家对试验情况的分析，确定第二组不再涂抹胶体，并通过千斤顶及特制固定装置对楔形线夹进行预紧。通过拉力试验，三根试件的握力均满足了规程要求，并确定为本次施工的安装方法。

采用预绞丝锚线确实不方便，当时展放完{dy}相线后，在张力场地面做临锚，两个人缠绕预绞xxxx用了半个多小时，才缠完了一根线，还是在地面操作。如果塔上临锚，一个人作业，恐怕时间一两个小时都解决不了问题。与卡线器相比，效率很低。当时想的是可能是与预交丝做的太硬有关系。

试验中采用了普通网套联接器的牵引方式。为了防止碳纤维芯导线在牵放过程中产生芯棒内缩，在试验时采取了安装芯棒夹头措施。

在对碳纤维芯导线进行临时锚固、紧线、挂线时，采用了预绞丝式锚线金具（配护线条）。预绞丝式锚线金具相