适用于碳纤维导线展放的张力机研究

李林峰 刘建锋 高晓莉 马守锋

摘 要：碳纤维复合导线是全世界电力输变电系统理想的取代传统导线的新产品，其具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、导电率高、载流量大、不易覆冰等一系列优点，但碳纤维芯抗弯抗折抗劈裂能力差，一旦很小的局部受损，极容易出现整根破断现象。研究适用于碳纤维导线展放的张力机，可以减小导线的弯曲度，避免导线承受较大的集中应力，保证碳纤维复合导线的展放质量。

关键词：碳纤维导线;抗拉强度;弯曲度;分体式结构

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.198

1 概述

碳纤维复合导线是全世界电力输变电系统理想的取代传统的钢芯铝铰导线、铝包钢导线、铝合金导线及进口殷钢导线的新产品，其具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰等一系列优点，综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈，但是碳纤维芯抗弯抗折抗劈裂能力差，一旦很小的局部受损，极容易出现整根破断现象，因此，碳纤维复合导线受限于展放质量的高要求，无法大面积推广应用。

适用于碳纤维导线展放的张力机研究，可以减小导线的弯曲度，避免导线承受较大的集中应力，保证了碳纤维复合导线的展放质量，推动了碳纤维复合导线在输电线路工程中的实际应用。

2 结构形式的确定

结合碳纤维导线的自身特点，设计的碳纤维张力机为全液压驱动，分为液压动力单元、放线卷筒单元两部分。

液压动力单元部分为落地式结构，重心低，方便吊装运输，主要由发动机、变量泵、液压油油箱、仪表箱等部分组成。

放线卷筒单元部分为拖挂式结构，方便设备施工转场，主要由拖挂式机架结构、张力轮，液压马达、进线导辊等部分组成。通过优化张力轮结构和进线导辊结构设计，降低导线通过张力轮和进线导辊的弯曲度，减少导线内芯断裂风险。

3 技术参数的确定

根据线路推荐使用的特殊型JLZ2X1/F2A-1660/95-492碳纤维导线，其使用设备参数计算如下 ：

依据DL/T 1109-2009《输电线路张力架线张力机通用技术条件》规定，尾绳拉力低于3000N，通过计算确定张力机卷筒槽数为6槽。

4 工程应用情况

适用于碳纤维导线展放的张力机在±1100kV昌吉—古泉特高压直流输电工程信阳段通过了试验与工程应用，各项性能满足碳纤维导线展放的要求，保证了导线展放的质量。

参考文献：

[1]DL/T875-2016架空输电线路施工机具基本技术要求[S].

[2]DL/T 1109-2009输电线路张力架线张力机通用技术条件[S].

[3]蔣平海.张力架线机械设备和应用（第二版）[M].中国电力出版社，

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[4]何州文，陈新，王秋玲等.国内碳纤维复合芯导线的研究和应用综述[J].电力建设，2010，31（04）：90-93.

[5]尤传永.架空输电线新型复合材料合成导线的开发和研究[J].电力建设，2004，25（11）：1-6.

作者简介：李林峰（1965-），男，河南郑州人，大专，高级经济师，研究方向：电力装备。