一种绞合型铝包复合芯导线

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，特别涉及一种绞合型铝包复合芯导线。

背景技术

碳纤维复合芯是一种新型复合材料，由于具有重量轻、强度高、耐腐蚀性能好等优点，已用于架空线路导线线芯、桥梁用缆索等，在实际运行过程中，碳纤维复合芯长期暴露在大气环境中，承受着各种气候条件及较强的机械负荷的考验，老化成为影响复合芯长期可靠运行的重要因素，此外，复合芯因作为一种脆性复合材料，相比传统钢芯存在压接施工要求高、工艺控制难度大等问题。

目前，针对碳纤维复合芯压接问题，部分方式是通过在绞合型碳纤维导线压接金具的钢管内增加铝衬管，较好地解决了直接压接的问题，但在施工放线过程中，复合芯可能受到弯折导致受损，且复合芯整体上仍然暴露在空气中，易受到水汽、氧气侵蚀；也有单位通过碳纤维复合芯外整体增加一层铝包覆的方式，改善复合芯的压接性能并隔绝外界腐蚀介质，但其复合芯结构形式为棒型或多股非绞合型，在线芯受到损伤时可靠性较差。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种绞合型铝包复合芯导线，同时解决绞合型复合芯导线直接压接、抗弯折、绞合可靠性和耐腐蚀问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种绞合型铝包复合芯导线，包括纤维增强复合材料芯、铝包覆层、硬铝层以及铝导线层，所述铝包覆层包覆在纤维增强复合材料芯外表面，若干个包裹了铝包覆层的纤维增强复合材料芯组成芯线组，所述硬铝层包覆在芯线组外表面；所述铝导线层包括第一铝导线层以及第二铝导线层，所述第一铝导线层包覆在硬铝层外表面，所述第二铝导线层包覆在第一铝导线层外表面。

优选的，所述纤维增强复合材料芯的碳纤维质量分数为60％～80％。

优选的，所述纤维增强复合材料芯的抗拉强度为2100MPa～2600MPa。

优选的，所述纤维增强复合材料芯的允许使用温度为120℃～180℃。

优选的，所述铝包覆层与纤维增强复合材料芯的直径比为5％～10％。

优选的，所述第一铝导线层以及第二铝导线层为铝/铝合金圆线或型线。

优选的，还包括进水警示机构，所述进水警示机构包括电池、第一金属触头、第二金属触头以及声光报警器，所述第一铝导线层外表面间隔设置有若干集水槽，所述集水槽之间的第一铝导线层外表面设置有山脊凸起，所述第一金属触头以及第二金属触头设置在集水槽中，所述声光报警器设置在第二铝导线层外表面，所述电池设置在第一铝导线层中，所述第一金属触头、电池、声光报警器以及第二金属触头依次电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种绞合型铝包复合芯导线，纤维增强复合材料芯采用绞合型式，相比单根圆棒型或多根非绞合型线芯，具有结构稳定、受力均匀、局部受损后可靠性高的优点，在纤维增强复合材料芯外层增加了铝包覆层，可以有效解决外界介质对复合芯腐蚀的问题，且可以提高线芯压接后的抗拉强度，在铝包覆层外部设置的硬铝层在导线连接过程中可采用钢管直接在硬铝层外进行压接，同时提高线芯的抗弯折和耐腐蚀性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种绞合型铝包复合芯导线的结构示意图；

图2为本发明的一种绞合型铝包复合芯导线的第一铝导线层的结构示意图；

图3为发明的一种绞合型铝包复合芯导线的第一金属触头与第二金属触头的电路连接示意图。

图中，1为纤维增强复合材料芯，2为铝包覆层，3为硬铝层，4为第一铝导线层，5为第二铝导线层，6为电池，7为第一金属触头，8为第二金属触头，9为声光报警器，10为集水槽，11为山脊凸起。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图3，本发明提供的一种绞合型铝包复合芯导线，包括纤维增强复合材料芯1、铝包覆层2、硬铝层3以及铝导线层，所述铝包覆层2包覆在纤维增强复合材料芯1外表面，若干个包裹了铝包覆层2的纤维增强复合材料芯1组成芯线组，所述硬铝层3包覆在芯线组外表面；所述铝导线层包括第一铝导线层4以及第二铝导线层5，所述第一铝导线层4包覆在硬铝层3外表面，所述第二铝导线层5包覆在第一铝导线层4外表面。

本发明的一种绞合型铝包复合芯导线，采用多层的结构来增强整体的硬度，其中最内部的为纤维增强复合材料芯1，纤维增强复合材料芯1可以设置为多层，例如，中间设置一根纤维增强复合材料芯1，在外部设置有6根纤维增强复合材料芯1，在每一根纤维增强复合材料芯1外表面外部设置有铝包覆层2，然后将硬铝层3包覆在所有的纤维增强复合材料芯1的外表面，最后再在硬铝层3外表面包覆上至少两层的铝导线层，不仅可以提高整体的抗腐蚀能力，还能提高抗拉强度。

优选的，所述纤维增强复合材料芯1的碳纤维质量分数为60％～80％，抗拉强度为2100MPa～2600MPa，允许使用温度为120℃～180℃，所述铝包覆层2与纤维增强复合材料芯1的直径比为5％～10％，所述第一铝导线层4以及第二铝导线层5为铝/铝合金圆线或型线。

通过所设置的铝包覆层2，可以对内部的纤维增强复合材料芯1进行保护，有效解决外界介质对复合芯腐蚀问题，并且提高线芯压接后的抗拉强度，同时由于纤维增强复合材料芯1采用绞合型式，相比单根圆棒型或多根非绞合型线芯，具有结构稳定、受力均匀、局部受损后可靠性高的优点，在导线连接过程中，可采用钢管直接在硬铝层3外进行压接，提高线芯的抗弯折和耐腐蚀性能。

以常用的两层铝包覆绞合型复合芯为例，纤维增强复合材料芯1、铝包覆层2、硬铝层3以及铝导线层的典型关系如表1所示：

表1：

优选的，还包括进水警示机构，所述进水警示机构包括电池6、第一金属触头7、第二金属触头8以及声光报警器9，所述第一铝导线层4外表面间隔设置有若干集水槽10，所述集水槽10之间的第一铝导线层4外表面设置有山脊凸起11，所述第一金属触头7以及第二金属触头8设置在集水槽10中，所述声光报警器9设置在第二铝导线层5外表面，所述电池6设置在第一铝导线层4中，所述第一金属触头7、电池6、声光报警器9以及第二金属触头8依次电连接。

本发明同时还设置了进水警示的功能，当第二铝导线层5出现破损导致有水渗入到第二铝导线层5外表面时，在山脊凸起11的作用下，水会流入到集水槽10中，并与集水槽10中的第一金属触头7以及第二金属触头8接触，使第一金属触头7与第二金属触头8建立电连接关系，从而电池6的电能可以输送给声光报警器9，声光报警器9可以发出警报，以提示工作人员导线出现破损并有水渗入到内，从而可以及时进行处理，防止导线出现短路等问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。