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求职、实习、涨知识 DT导读 如果小编问各位，除了维持生命的基本条件，各位最离不开什么？是手机、电脑、购物······其实都不是！那什么才是呢？是电，现代生活离开了用电，到了夜晚世界将是一片黑暗。但电力设施面临着各种各样的考验，风霜雨雪，地震灾害等等，都会给用电带来很大的问题。 以我们熟悉的2008年5月12日四川汶川特大地震为例，这次地震造成了人民群众生命和财产的巨大损失，供电网络也遭受了严重打击。据统计广元、绵阳、德阳的3座220kV变电站全站失压，220kV用户变电站停运2座，造成3条500kV线路、56条220kV线路故障跳闸，全川各主干线路均遭受了不同程度的损失。 碳纤维材料我们已经不陌生了，这种材料用到电力设施，尤其是复合芯导线上或许具有划时代的意义，其实在我国部分省份，如辽宁、浙江、福建、湖北等地均有应用的案例。下面小编就从必要性和可靠性两个方面讲讲这种不一样的复合芯导线。  现有输电线的情况： 随着各地区生活水平的不断提高，家用电器、照明的增多，很多线路的电容量已不能满足使用需求，加上一些特殊环境下原有的线路不断老化，线路维修改建、重建（增容）工作已经成为国家电网的一个重心。 长距离（1000公里以上）高压输电的时候，电能损耗严重，一般不会低于10%，如果是在用电高峰时期，线路中的电流会升高，这个损耗也会持续上升。 目前主要有以下问题： 现有的架空导线（主要是外部输电用）中主要使用的是传统的钢芯铝绞线，这种电线主要采用钢芯，并使用多层圆形铝导线包覆，其中导电的主要是包覆的铝。存在问题如下： 损耗较大，尤其是长距离输电时； 线材较重，若是在高容量电路中，线材直径增大后，重量会迅速上升，因此线路下垂严重，安装施工时难度也会加大； 在对抗恶劣天气时芯材强度较小； 受热以后容易膨胀，运行温度一般不能超过80℃； 耐腐蚀性不够，整体使用寿命短，尤其是在特殊环境下。 外观图 截面示意图 此外线路改建、维修过程中也需要投入巨大的人力、物力和时间，若输电线路不可靠，遇到灾害天气就罢工，将会是用户们的噩梦，由此可见，寻找更加稳定可靠的材料是十分必要的。 或许有人会问，碳纤维那玩意那么贵，做出来的复合芯导线有那么好吗？到底可靠吗？ 答案是比传统的要好的多，也更加可靠。 碳纤维复合芯导线——软型铝
名称 核心技术
碳纤维复合芯导线ACCC与传统钢芯铝绞线ACSR相比的优越性能
1.低损耗 等截面的两种导线，在输送相同电力的条件下，碳纤维复合芯导线减少线损6%左右，等外径或者等重量的两种导线，在输送相同电力的条件下，碳纤维复合芯导线减少线损20%-33%。 2.强度高 碳纤维复合芯导线芯棒的抗拉强度2400MPA，是普通钢丝1210MPA的1.98倍，是高强度钢丝1340MPA的1.8倍，同规格的两种导线，探险复合芯导线的抗张强度可提高20%左右。 3.重量轻 碳纤维复合芯棒的密度小于2g/cm3，钢芯密度7.78g/cm3的1/4，截面的复合芯棒比钢芯相比减重75%，同规格两种导线，碳纤维复合芯导线重量只相当于普通钢芯铝绞线的70%-80%。 4.拉重比大 综合重量轻及其抗张强度大的明显优势，碳纤维复合芯导线的拉重比可达10-13，而钢芯铝绞线的拉重比只有3-4。如此大的拉重比为碳纤维复合芯导线应用于大跨越大落差的地址场合创造了有利条件，同时也可以根据不同的线路情况及其所要达到的目标选择降低铁塔高度，简化铁塔结构，或者增大导线架设的档距，减少杆塔数量来降低工程成本。 5.线膨胀系数小，线路运行时弧垂小 碳纤维复合芯棒的线膨胀系数约为铜芯的线膨胀系数的1/7，在拐点温度(60-80度)以下运行时随着运行温度的变化弧垂变化仅仅相当于传统导线的80%；(60-80度)以上运行时弧垂几乎不发生变化。 6.载流量大 传统导线运行温度一般为70度到90度，碳纤维复合芯导线的允许运行温度是120度到160度。在加上铜外径的两种导线，碳纤维复合芯导线的导电铝截面最多可增加了28%。因此截流量可提高1到2倍，实现成倍提高线路传输容量的目标。 此种特性被广泛应用于老线路的改造中，实现了不换塔，不重建，不换线的效果，既缩短施工周期和断电时间，又减少工程成本。 7.耐腐蚀，抗蠕变性能好，寿命长 碳纤维复合芯棒耐酸，耐碱，耐高温，环境亲和力好，也不存在铜芯和铝线之间电化腐蚀问题。碳纤维复合芯棒的强度足够高，运行过程中铝承担的应力小，因此导线具有优良的耐蠕变性能，十年蠕变量比钢芯铝绞线低10%，保证了导线性能的稳定性和完整性，提高了导线的使用寿命。 碳纤维复合芯导线——硬型铝 碳纤维复合芯高伸率硬铝绞线 碳纤维复合芯高伸率硬铝绞线克服了复合芯软铝型线施工的不足，导体采用硬铝圆线，同时具有更高的强度，更大的拉重比，可进一步增大线路档距，碳纤维高伸率硬铝绞线其载流量和相同规格的复合芯软铝绞线相当，比相同规格的普通钢芯铝绞线的载流量高出20-50%。 结构说明：  性能特点： （1） 具备复合芯软铝型线绞线所有性能优点。与钢芯铝绞线比，相同外径时，具有重量轻、拉断力大、线膨胀系数小； （2） 采用与复合芯伸率匹配一致的高伸率铝线，使得整根拉断力更大。与相同外径钢芯铝绞线比重量下降了17.7%，拉力提高了20%； （3） 可提高长期运行温度至120℃，因而载流能力可提升1.6倍左右。 （4）采用高伸率硬铝圆线，便于敷设架线，与传统绞线相似，改善软铝绞线施工放线的不足，可长距离架线； （5）采用Tg150 ℃专用树脂和硬铝圆线，材料和制造成本相对于复合芯软铝绞线有较大降低。 碳纤维复合芯导线——耐热铝 碳纤维复合芯高伸率耐热铝合金绞线 碳纤维复合芯高伸率耐热铝合金绞线主要用于特高压节能输电线路和大跨越线路中，作为一种新型导线，在结构上采用碳纤维复合芯与高伸率耐热铝合金线同心绞合而成。采用碳纤维复合芯为承载芯，可以大幅度降低导线的单位长度重量，增大导线拉重比，与同外径的钢芯铝绞线相比，可提高输电容量30%。 结构说明： （1）输送容量大。在不动铁塔的情况下，可提高输电容量30%； （2）允许运行温度高。长期运行温度高达150℃，是常规导线90℃的1.6倍； （3）重量轻、拉重比大。该导线单位长度重量轻，整根拉断力大，拉重比达13.1，在新建线路中优势显著，可降低杆塔高度和数量，减少线路整体投资。 （4）低弧垂。碳纤维复合芯高伸率耐热铝合金绞线与普通钢芯铝绞线相比具有显著的低弛度特性，在高温条件下弧垂不到钢芯铝绞线的1/2，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。 （5）耐腐蚀性能好。使用寿命优于普通导线，复合芯棒与环境亲和，同时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，有效地延缓导线的老化。 （6）线路造价低。由于碳纤维复合芯高伸率耐热铝合金绞线抗拉强度高、弛度小、重量轻等特点，可使杆、塔之间的跨距增大，高度降低，同样容量线路成本比普通导线低。 那么问题来了，既然碳纤维复合芯导线优点这么多，为什么没有大面积去应用呢？
我国对碳纤维复合芯导线的研究相比国外较晚，专业技术相对薄弱。国内该产品进口量较大，价格偏高。随着电缆行业的发展，国内碳纤维复合芯导线行业技术逐步发展，但仍不能够满足国内电网的需求。 “三缺两多”
目前，国内电线电缆行业“三缺两多”的情况非常严峻。“三缺”即缺少资金、人才、技术，当然国家电网是不缺资金的；“两多”即产能过剩、设备过剩。美国和日本开发碳纤维复合芯的技术垄断，而国内的碳纤维复合芯技术还在不断的探索中，虽然有几家大型企业批量生产，并在国内挂网运行，但还有需要改进的方面。中国电缆行业技术的不断改进，不仅需要公司技术研究人员的不懈努力，同时也需要加强企业与科研研究单位的战略合作。 施工问题
碳纤维复合芯导线电线电缆的安装使用过程对施工人员的要求较高，这是因为碳纤维复合芯和外层的铝绞线之间的膨胀系数相差较大，导致其在施工过程中容易与铝层之间发生滑移现象。 碳纤维复合芯导线电线电缆不仅要求技术要先进，而且对施工员工的素质要求极高，因此建议加强厂家对生产技术进行审查，以及对电线电缆的产品型式试验加大抽检力度，加强质量检测。 目前，碳纤维复合芯导线的出世可以看作为架空输电导线的一场革命，成为了替代传统输电导线的最佳选择。由于传统的输电导线输电能力不足，在线路改造过程中投资较高，因此发展新型的输电导线已经成为一种必然趋势。 国外内部分主要生产碳纤维复合芯导线企业 国际 美国复合材料工程公司（CTC） 美国FCI公司 日本东北电力公司 国内 远东电缆有限公司 中复碳芯电缆科技有限公司 上海胜华碳纤维线缆有限公司 青岛汉缆股份有限公司 远东复合技术有限公司 河北硅谷化工有限公司 连云港中复连众复合材料集团有限公司 河南科信电缆有限公司（产品未上市） 本文部分内容借鉴于远东电缆有限公司、上海胜华碳纤维线缆有限公司官网。 第二届国际碳材料大会暨产业展览会 碳纤维及其复合材料论坛 2nd International Carbon Materials Conference ＆ Exposition Carbon Fiber & Composites Forum 2017年11月16-17日 中国·北京 模块1：碳纤维及其复合材料宏观分析
模块2：碳纤维及其复合材料材料设计、工艺、装备、检测
模块3：碳纤维及其复合材料下游应用开拓及发展
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