碳纤维导线参数对照表

史上最全东丽碳纤维型号与参数（典藏版）2015-04-11苏格拉伟好想写一篇这样的文章，系统说明一下日本东丽公司的碳纤维型号问题。

这些问题之前也曾困扰苏格拉伟，不知道型号跟型号之间都有什么区别，想购买碳纤维都不知道自己需要哪一种。

相信大多数人也会有这样的疑惑，那么苏格拉伟今天就来梳理一下。

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纤维类型：T700S C-12000-50C通常，东丽碳纤维分为两个系列T和M。

T系列表示的是拉伸强度，M系列表示的是模量。

如果模量和强度还分不清，请看我以前写的《技术角度看中国为什么搞不好碳纤维》有介绍。

M系列包含了MJ 类别的碳纤维，相对于旧的M系列，MJ类的碳纤维是改进了拉伸和压缩强度性能的碳纤维。

起初在T系列碳纤维中后三位或四位数字代表着近似的拉伸强度，单位是kgf/mm2或者ksi。

例如T700拉伸强度为711ksi。

这里的单位用的是英制单位，通常我们看公制单位MPa，却理解不了数字是什么意思。

在M系列碳纤维中，字母后两位数字代表近似的拉伸模量，例如M55J的拉伸模量为55*1000kgf/mm2.。

具体每一种碳纤维的性能参数在后边的数据表里可以查阅。

捻状：T700S C-12000-50C最早，东丽公司生产出来的碳纤维都是加捻的。

因为一些领域的应用，东丽也开始生产无捻和解捻纤维，捻型可以按照下边说明表示：空白加捻纤维B 解捻纤维（加捻纤维通过解捻工艺）C 无捻纤维丝束：T700SC-12000-50C丝束代表着每一束碳纤维中包含多少根纤维。

东丽公司丝束通常在1000到48000根每束。

上浆剂：T700SC-12000-50C为了保证碳纤维在运输和使用过程中不被磨损，起毛，在碳纤维生产线最后都会给碳纤维加上浆剂用以保护碳纤维。

上浆剂也承担着纤维和树脂结合的作用，起初用作复合材料的树脂大多为环氧树脂，所以东丽公司的上浆剂也多为环氧树脂。

随着使用领域的要求变化，现在有不同的上浆剂类型的碳纤维可以选择。

FAR EAST COMPOSIITE TECHNOLOGY CO.,LTD远东复合技术有限公司是远东控股集团的全资公司，注册资金1亿元，是集团高新技术研发产业化专设的主体企业，全国独家和美国CTC合作，专业开发生产碳纤维导线（节能型复合导线）和复合电力杆塔高技术复合产品。

工厂座落在桃园工业区，占地345亩，厂房面积86000平方米，总投入10.1亿元。

06年6月起在国家电网和南方电网七个省市的18条输电线路挂网运行；07年11月批量投产,08年产能15000KM，09年产能30000KM，2010年计划达到60000KM的工厂规模。

目前拥有多项碳纤维导线(节能型复合导线)系列专有技术和其它的知识产权，国内唯一。

目前远东复合技术和英国、加拿大知名复合材料公司等正进行复合电力杆塔多项开发合作。

远东复合技术有限公司自创办以来,一直坚持”全心全意为客户服务”的宗旨,发扬”永不满足,追求卓越的企业精神,重点把握产品节能环保和安全.以创新为主线,视质量为生命,强调市场导向和用户满意,为电力建功设发展和科技进步作出重要贡献,致力于在所经营的领域取得世界领先地位.JRLX/T（ACCC）碳纤维导线第一部分JRLX/T导线性能及结构参数长期以来，架空输电线路导线主要采用钢芯铝绞线以及相关产品。

电力工业的飞速发展对架空输电线路导线提出了更高的要求，促使各国科技人员研究开发各种新型导线。

高分子有机复合材料是国际上于上世纪70年代后期开发出来的新型材料，比重约为钢的1/4，强度为钢的2倍，硬度为钢的5倍。

由于它具有重量轻、强度大、热稳定性好、绝缘性能好、耐腐蚀等优点，很快就应用到建材、化工、宇航、汽车、体育用品(滑雪板、冲浪板)、游艇、医疗器材、家庭用品、傢俱等各个领域。

随着材料科学的不断进步，在上世纪90年代，人们尝试用有机复合材料代替金属材料来制作导线的芯材，并开发出几种复合材料合成芯导线。

这种新型复合材料合成芯导线充分发挥了有机复合材料的特长，与现有的各种架空导线相比，具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弛度低等优点。

碳纤维导线技术性能及其施工要点1、碳纤维导线的结构碳纤维复合导线(ACCC-Aluminum Comductor Composite Core)是最早由美国、日本等国家开发的一种新型导线，主要用于航天设备及空间站。

它的芯线是由碳纤维为中心层和玻璃纤维包覆制成的单根芯棒，其外层与邻外层铝线股为梯形截面，是一种性能优越的新型导线，如图所示。

碳纤维导线分为碳纤维棒芯铝绞线和耐热碳纤维棒芯铝合金绞线；其结构和常规钢芯铝绞线相同。

2、技术特点强度高一般钢丝抗拉强度1240MPa，高强度钢丝抗拉强度1410MPa,而碳纤维导线抗拉强度2399MPa，分别是前两者的1.9和1.7倍。

抗拉强度的明显提高可增加杆、塔之间的跨距，降低工程成本。

导电率高、载流量大、耐高温碳纤维导线不存在因钢丝所引起的磁损和热效应，且在相同负荷下，具有更低的运行温度，从而减少输电损失约6%。

相同直径时碳纤维导线铝截面是钢芯铝绞线的1.29倍，因此可提高载流量29%。

常规导线受软化特性和弛度特性的影响，工作温度提高非常有限，提高载流量主要靠加大导线截面来实现；而碳纤维导线得耐高温和低弛度特性，使同直径导线工作温度可以达到150-180 ℃，短时许容温度可达到200℃以上。

ACCC导线与ACSR导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。

线膨胀系数小、弛度小从上表可以看出相同条件下，温度从26.1℃增加到183℃ACSR导线弛度从236mm到1422mm,提高了5倍，而ACCC导线弛度仅从198mm增加到312mm，仅提高0.57倍。

ACCC 导线变化量是ACSR导线9.6%，高温下弧垂不到ACSR导线的1/10，能有效减少架空线走廊的绝缘空间，提高导线的安全性和可靠性。

在相同跨距下，缩小导线长度。

重量轻常规LGJ-240/55导线重量1108Kg/Km（其中铝651Kg/Km，钢芯457Kg/Km）；而ACCC 导线（218mm2）重量653Kg/Km（其中碳纤维棒芯重量仅51Kg/Km）。

ACCC(复合芯铝绞线)导线第一部分 ACCC导线性能及结构参数新系列ACCC（复合芯铝绞线）导线，在容量增加一倍的同时，显著地提高了我国电网的安全性和可靠性。

ACCC导线图片复合技术最先应用于航天领域，CTC公司利用这种专利和成本有效的先进复合技术，开发了新一代的电力电缆，应对电力输变电行业提出的挑战。

当前电力行业挑战：自从19世纪晚期输变电线路首次出现后，电力技术进步缓慢。

用电设备发展需求迅猛。

电力成为全国的瓶颈问题。

在用电高峰时段，输电线路传输的容量远远不能满足人们对电力的需求。

传输容量的限制给国家造成严重的损失。

历史上曾经采用增加线路允许从远处的发电机输入电力来减轻电力不足的问题上。

然而，在今天的环境下通过安装新的传输塔和电线杆是行不通的。

多年的努力和百万美元的投入以求得优先通行权,结果毫无进展。

而更新现有结构以采用较大规格更重的电缆费用太高，令人不敢问津。

直到今天，找到对此问题的解决方案比较困难实施更困难。

特别是在炎热的夏天，由于空调器的使用，停电时有发生。

今天尽管发电机能够发出要求的电力，但是电力线路经常不能传输较高的负载.当电力公司能够发现线路过载时，必须断开它们. 当不能发现线路过载时，线路过热造成导线内部金属芯下垂。

当导线下垂时，它极有可能对下面的建筑物或树木发生短路，甚至导线落到地面。

运行中的ACCC导线电力行业的革新解决途径：CTC公司已经设计试验了新一代的复合芯铝绞线，它由轻型的复合芯、外层缠绕高性能的梯形成型铝线组成。

与常规的钢芯铝绞线相比，在相同的外径时，复合芯铝绞线外层允许缠绕超过28%的导电铝线。

成品重量与常规的钢芯铝绞线相似，它能够利用现有线路结构而不需改造。

复合芯铝绞线（ACCC），作为新型导线，能够传输钢芯铝绞线两倍的电流。

CTC公司生产的复合芯，经过许多独立实验室的试验，使用专利的压延工艺进行制造。

许多预拉伸的玻璃和碳纤维用高性能的热固性树脂系统予以浸渍，然后通过加热模迅速固化成形。

JLRX/T JLRX/T（（ACCC/TW ACCC/TW））碳纤维碳纤维复合芯复合芯复合芯导线导线导线基本基本基本参数表参数表参数表规格mm 2 复合芯 直径 mm 导线 外径 mm 铝型线 根数 铝型线 截面 mm 2 导线总 截面 mm 2 拉断力 不小于 kN 结构 重量 kg/km 直流电阻 20℃不大于Ω/km 线膨胀系数 ×10-6 1/℃ 弹性模量 GPa 80℃以内 80℃以上 80℃以内 80℃以上 95/24 5.5 12.56 7 94.4 118.2 55.2 310 0.2960 12.5 1.6 68 117 120/24 5.5 13.82 6 120.6 144.3 56.5 379 0.2318 12.5 1.6 68 117 150/28 5.97 15.60 15 150.0 178.0 67.4 466 0.1864 12.5 1.6 68 117 185/28 5.97 17.10 15 185.0 213.0 68.5 563 0.1518 12.5 1.6 67 117 218/28 5.97 18.29 16 218.3 246.3 72.7 654 0.1279 12.9 1.6 65 117 240/28 5.97 19.00 16 240.0 268.0 74.8 700 0.1165 12.9 1.6 64 117 310/40 7.11 21.78 16 309.5 349.5 103.0 927 0.0902 13.0 1.6 65 117 350/40 7.11 23.00 16 350.0 390.0 106.1 1018 0.0798 13.0 1.6 64 117 360/47 7.75 23.55 18 361.2 408.2 122.0 1083 0.0773 12.8 1.6 65 117 380/47 7.75 24.40 18 380.0 427.0 124.2 1133 0.0736 12.8 1.6 65 117 540/47 7.75 28.20 36 540.0 587.0 134.1 1570 0.0518 13.0 1.6 63 117 413/52 8.13 25.14 19 413.4 465.4 135.0 1236 0.0676 13.0 1.6 65 117 455/52 8.13 26.00 19 455.0 507.0 138.4 1352 0.0614 13.0 1.6 65 117 480/52 8.13 26.40 22 481.0 533.0 140.0 1421 0.0582 13.0 1.6 65 117 530/60 8.76 27.70 36 530.0 590.2 162.2 1568 0.0527 13.0 1.6 65 117 620/60 8.76 30.41 36 619.0 679.3 165.0 1824 0.0453 14.0 1.6 64 117 800/60 8.76 34.17 39 796.4 856.7 183.0 2310 0.0351 14.0 1.6 63 117 517/71 9.50 28.14 22 516.7 587.5 182.0 1556 0.0541 12.5 1.6 66 117 600/71 9.50 30.20 36 600.0 670.9 187.0 1791 0.0466 13.0 1.6 65 117 1000/75 9.78 38.20 56 995.9 1071.0 228.0 2911 0.0283 14.0 1.6 63 117 1135/8010.0340.69561135.81214.8244.033080.024814.01.662117JLRX/T JLRX/T（（ACCC/TW ACCC/TW））碳纤维碳纤维复合芯复合芯复合芯导线导线导线载流量表载流量表载流量表（（A ）规格60℃ 80℃ 100℃ 120℃ 140℃ 160℃ 180℃ 95/24 252 350 421 479 528 572 612 150/28 290 406 489 557 615 666 713 185/28 375 531 644 735 813 883 946 218/28 412 587 713 815 902 980 1051 240/28 435 622 756 864 957 1040 1116 310/40 507 731 892 1022 1134 1235 1326 350/40 544 789 964 1105 1227 1336 1436 360/47 555 806 986 1131 1256 1368 1471 380/47 573 834 1021 1172 1303 1419 1526 540/47 697 1030 1266 1458 1623 1771 1908 413/52 600 877 1074 1234 1372 1495 1608 455/52 632 927 1137 1307 1453 1584 1705 480/52 652 957 1174 1351 1502 1638 1763 530/60 688 1014 1246 1435 1597 1742 1876 620/60 753 1121 1382 1594 1776 1940 2091 800/60 866 1305 1616 1869 2087 2283 2464 517/71 683 1009 1240 1427 1589 1734 1867 600/71 734 1084 1333 1535 1709 1865 2008 1000/75 974 1487 1850 2145 2400 2630 2843 1135/801043160520022326260628593093计算条件：环境温度30℃、风速0.5m/s、辐射系数0.9、吸收系数0.9、日照强度1000W/m 2JLRX/T JLRX/T（（ACCC/TW ACCC/TW））碳纤维碳纤维复合芯复合芯复合芯导线导线导线载流量表载流量表载流量表（（A ）规格60℃ 80℃ 100℃ 120℃ 140℃ 160℃ 180℃ 95/24 179 306 388 451 505 551 594 120/24 205 354 450 525 587 642 692 150/28 231 406 519 606 680 744 803 185/28 258 462 591 692 777 851 919 218/28 281 510 655 767 862 945 1021 240/28 295 540 694 814 915 1004 1084 310/40 337 633 819 963 1084 1191 1288 350/40 358 682 884 1041 1173 1289 1395 360/47 364 697 904 1065 1201 1320 1429 380/47 373 721 937 1104 1245 1370 1483 540/47 441 888 1161 1373 1552 1710 1854 413/52 389 757 985 1162 1311 1443 1562 455/52 407 800 1043 1231 1389 1529 1656 480/52 419 826 1077 1272 1436 1581 1713 530/60 437 875 1143 1351 1526 1681 1823 620/60 469 965 1267 1501 1698 1873 2032 800/60 523 1121 1481 1760 1996 2204 2395 517/71 433 870 1137 1344 1519 1674 1814 600/71 465 934 1222 1445 1633 1800 1951 1000/75 569 1275 1694 2020 2295 2540 2764 1135/80596137418332190249227613007计算条件：环境温度40℃、风速0.5m/s、辐射系数0.9、吸收系数0.9、日照强度1000W/m 2JLRX/T JLRX/T（（ACCC/TW ACCC/TW））碳纤维碳纤维复合芯复合芯复合芯导线导线导线交流电阻表交流电阻表交流电阻表（（Ω/km /km）） 规格60℃ 80℃ 100℃ 120℃ 140℃ 160℃ 180℃ 95/24 0.3453 0.3700 0.3946 0.4192 0.4438 0.4684 0.4931 120/24 0.2704 0.2896 0.3089 0.3282 0.3475 0.3667 0.3860 150/28 0.2176 0.2331 0.2486 0.2641 0.2796 0.2951 0.3106 185/28 0.1766 0.1891 0.2017 0.2142 0.2268 0.2394 0.2519 218/28 0.1496 0.1603 0.1709 0.1815 0.1922 0.2028 0.2134 240/28 0.1361 0.1458 0.1554 0.1651 0.1748 0.1844 0.1941 310/40 0.1058 0.1133 0.1207 0.1282 0.1357 0.1432 0.1507 350/40 0.0937 0.1003 0.1069 0.1135 0.1201 0.1267 0.1334 360/47 0.0908 0.0972 0.1036 0.1100 0.1164 0.1228 0.1292 380/47 0.0864 0.0924 0.0985 0.1046 0.1107 0.1168 0.1229 540/47 0.0613 0.0656 0.0698 0.0741 0.0784 0.0826 0.0869 413/52 0.0795 0.0851 0.0906 0.0962 0.1018 0.1074 0.1130 455/52 0.0724 0.0775 0.0826 0.0877 0.0927 0.0978 0.1029 480/52 0.0685 0.0733 0.0780 0.0828 0.0876 0.0924 0.0972 530/60 0.0626 0.0669 0.0713 0.0757 0.0800 0.0844 0.0888 620/60 0.0539 0.0576 0.0613 0.0650 0.0688 0.0725 0.0762 800/60 0.0424 0.0452 0.0481 0.0509 0.0538 0.0567 0.0595 517/71 0.0638 0.0683 0.0727 0.0772 0.0817 0.0861 0.0906 600/71 0.0553 0.0591 0.0629 0.0668 0.0706 0.0745 0.0783 1000/75 0.0347 0.0370 0.0393 0.0415 0.0438 0.0461 0.0484 1135/80 0.03090.03290.03480.03680.03880.04080.0428。

碳纤维导线的特性及应用韩国聚1赵功展2齐文灿1、2(1.平顶山电力设计院；2.平顶山供电公司；河南平顶山市，467001）摘要：主要论述了碳纤维导线的特性及在老线路改造工程中的应用。

关键词：碳纤维导线特性拐点 ACCC/TW ACSRProperties and Applications of Aluminum Conductor Composite CoreHAN Guo-ju et al(Pingdingshan Electric Power Design Institute, Pingdingshan467001,Henan Province,China) Abstract: This paper discusses the characteristics of Aluminum Conductor Composite Core and the transformation of the old-line engineeringKeywords:Aluminum Conductor Composite Core Features Knee ACCC/TW ACSR0引言随着我国电力需求的不断增长，许多电力线路面临增容的压力。

线路增容最经济的办法之一是利用原有杆塔只更换导线。

而利用原有杆塔的前提条件是，更换的导线荷载不能超过原有杆塔的设计条件。

为此，新更换的导线一般不能采用普通的钢芯铝绞线ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced),而是采用新型的增容导线。

这种新型导线一般具备这样三个特点：一是弧垂随温度的变化小；二是质量轻、外径小；三是具有输送大电流的能力。

而碳纤维复合芯软铝绞线（以下简称碳纤维导线）ACCC/TW(Aluminum Conductor Composite Core/Trapezoidal Wire)是典型的品质优良的增容导线品种之一。

线缆技术参数表（收藏）JV22-4×50技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于0.387欧母。

外绝缘厚度2毫米。

内绝缘厚度1毫米。

载流量185安培。

单丝直径2.52MM×17根。

YJV22-4×95技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于0.193欧母。

外绝缘厚度2.5毫米。

内绝缘厚度1.2毫米。

载流量270安培。

单丝直径2.52MM×19根。

YJV22-4×120技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于0.153欧母。

外绝缘厚度3毫米。

内绝缘厚度1.4毫米。

载流量305安培。

单丝直径2.52MM×24根。

YJV22-4×150技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于0.124欧母。

外绝缘厚度3毫米。

内绝缘厚度1.4毫米。

载流量345安培。

单丝直径2.52MM×30根。

YJV22-4×185技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于0.0991欧母。

外绝缘厚度3毫米。

内绝缘厚度1.6毫米。

载流量390安培。

单丝直径2.52MM×37根。

电缆验收标准:成品电缆护套应有制造厂名、产品型号及规格、电压、生产许可证编号、商标等连续标志,且必须字迹清晰、耐擦。

包装应符合成盘交货的要求。

提供电缆生产厂商的国税专用发发票。

铜材必须为优质电解铜,纯度要达到99.99%。

绝缘材料为一代硅烷料。

外护套为一代聚氯乙稀。

YJV22-5×10技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于1.84欧母。

外绝缘厚度1.8毫米。

内绝缘厚度1毫米。

载流量66安培。

单丝直径1.35MM×7根。

YJV22-5×16技术参数:20Cº导体电阻每千米小于等于1.15欧母。

外绝缘厚度1.8毫米。

内绝缘厚度1毫米。

载流量96安培。

单丝直径1.71MM×7根。

产品标准1：内芯长丝碳纤维，24K，标准直径1.9—2.1mm，含碳量98%，拉伸模量T500。

2：额定使用电压220V，每米标准发热功率15.5—16W,线性电阻16.5—17Ω。

3：标准长:13.5m, ±0.2m。

￠4.5—4.8mm。

4：外覆材料，耐温240℃，耐:压5KV，绝缘强度：≥100MΩ，吸水率0.04，导热率：0.16W/m.K。

绝缘层平均厚度0.6mm，外防护层平均厚度0.8mm。

二企业现行的质量管理文件执行ISO9000族质量管理体系。

三产品技术说明1、碳纤维远红外发热电缆的结构：发热内芯、导热耐温绝缘层、导热防水绝缘层、抗拉伸金属网以及耐腐蚀绝缘外护套。

内芯选用碳化率达到98%以上，拉伸模量T500以上，K系数以及线性电阻符合国内常用电压220V的长丝碳纤维束，其稳定性能好，电转化率高，使用寿命长，无电磁场辐射，相当绿色环保。

导热耐温绝缘层采用导热系数高、绝缘耐高温240℃阻燃的复合材料。

导热防水绝缘层我们选择导热性能、防水绝缘性能高，并耐温240℃的阻燃材料。

耐折损、抗拉伸杜绝运输施工过程中的破损可能。

耐腐蚀外护套使用防腐蚀，防水绝缘阻燃耐温材料。

2、碳纤维丝与电源连接线的接头处理技术：我们解决了碳纤维丝与金属电源导线连接易断裂的难题，我们把裸露在外约2.5cm的碳纤维丝、金属丝互相对面混合插入，然后用至少一根金属丝缠绕压紧，再用焊锡处理成一个整体，套上工业用耐温热塑管，在热塑管内打上热熔高温胶。

此接法结构简单、实用、安全，在使用过程中从未出现问题。

3、碳纤维地热电缆应用中的温控技术：碳纤维地采暖系统运行采用智能温度控制系统，每个区域独立控制，用户可根据自己的生活规律，自编程序，分区域、分日期、分时段供暖，将程序储存在温控系统中，地采暖系统将按程序命令自动运行，用户可采用终端、遥控、远程及手动等方式随时修改调整。

避免了无功采暖，节约了大量能源，体现了人性化采暖，省钱、省力又省心。

碳纤维导线技术规范书以下是220kV输电线路增容改造工程中碳纤维导线ACCC/TW【Drake 1020kcmil(517mm ²）】的技术规范书。

货物需求一览表见表1-1、表1-2。

表2-14 货物需求一览表表1-2 货物需求一览表（需方填写）注实际材料货物数量以实际发出数量（商务合同）为准。

一、总则1、前言本技术规范书为碳纤维导线ACCC/TW的技术要求。

该产品将用于220kV输电线路增容改造工程，供方必须仔细阅读本技术规范书中的全部条款，提供导线的制造、试验、包装和供货等技术规范和服务内容应符合本规范书要求。

制造应采用最先进的生产加工工艺并符合技术规范书的要求，提供的货物均按照需方批准的文件进行制造。

不能因技术规范书的遗漏、疏忽和不明确而免除供方提供最好原材料和工作质量的责任，倘若发现不正确之处，供方必须通知需方，在差异未纠正之前进行的任何工作均由供方承担责任。

供方所提供货物的技术规范应符合本文件所规定的要求。

供方也可以推荐符合本文件规范类似的定型产品，但必须提供详细的技术规范上的差异。

如果供方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，则意味着供方提供的产品完全符合本技术规范书的要求。

提供产品的制造厂应获得ISO9000系列标准或等同的质量保证体系的认证证书，并出具ISO9000系列或同等质量体系的证书。

制造厂已生产同类型产品，并且此同类结构产品已在与本规范条件相同或较规范条件更为严格的条件下成功地商业运行。

供方提供的产品是标准的，技术上是先进和成熟的，元器件、材料及设备室崭新的。

供方提供的产品必须是完整的，包括工程所需的导线附件，供方必须保证产品的整体性能指标。

2、工作范围用于220kV输电线路增容改造工程的碳纤维导线ACCC/TW。

提供符合技术要求的碳纤维导线ACCC/TW及相应试验检验资料、设计联络会、施工培训、现场安装督导和调试及试运行中的技术服务。

3、工程概况（1）工程简述见表1-3.（2）使用条件1）环境条件。

碳纤维导线性能的初步研究【摘要】碳纤维材料因其较好的物理、化学性能而广泛应用于航空航天、土木建筑、电子电器、电缆等领域。

目前，国内碳纤维导体的研究主要集中于碳纤维复合芯铝绞线，而在中低压电缆方面的研究较少。

本研究选用不同石墨化温度处理后的聚丙烯腈（PAN）基碳纤维经过编织形成碳纤维导线，对其质量、电气性能（导体直流电阻）和断裂强度进行研究，发现该碳纤维导线较普通电缆具有更好的电气性能和断裂强度及更轻的质量。

【关键词】碳纤维直流电阻断裂强度碳纤维是一种耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、高比强度的新型材料，且因其较小的导电、传热和热膨胀系数使之在航空航天、土木建筑、电子电器、医疗、电缆等领域被广泛应用[1]。

目前，碳纤维在电缆领域中开发的主要产品为于碳纤维复合芯铝绞线（简称ACCC）。

ACCC最早由美国、日本等国家开发，我国国内直至2006才开始真正投入使用，它具有普通钢芯铝绞线（简称ACSR）无法比拟的优点[2]：（1）ACCC的比重约为钢的1/4，在相同的外径下，ACCC的铝截面积为ACSR的1.29倍；（2）强度为ACSR的2倍；（3）ACCC导电率较高，同样条件下使用较ACSR节能6%；（4）ACCC较ACSR降低了2倍以上垂度；（5）耐腐蚀，使用寿命是普通导线的2倍。

目前，碳纤维复合电缆的研究主要集中在ACCC导线上，而在中低压电缆方面的研究较少。

本文用聚丙烯腈（PAN）基碳纤维经过编织形成碳纤维导线，通过对该碳纤维导线及其经过石墨化处理后试样的质量、电气性能（导体直流电阻）和断裂强度进行研究，发现该碳纤维导线较普通电缆具有更好的电气性能和断裂强度及更轻的质量。

基于这些突出的性能，此种碳纤维电缆有广阔的开发前景。

1 实验步骤1.1 实验材料本研究使用了3种经高温石墨化处理的（PAN）基碳纤维导线，并选用了原（PAN）基碳纤维导线作为对比参照样，如下表所示：表1 4种（PAN）基碳纤维导线试样1.2 实验方法及设备外径测量：使用纸带法对电缆外径进行测量。

ICS29.060.20K 13 DB13 河北省地方标准DB 13/T 1708—2013 碳纤维复合材料芯架空导线2013-03-06发布2013-03-31实施前言本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。

本标准由邯郸市质量技术监督局提出。

本标准起草单位：河北硅谷化工有限公司、邯郸市硅谷新材料有限公司。

本标准主要起草人：宋志强、齐保军。

碳纤维复合材料芯架空导线1 范围本标准规定了碳纤维复合材料芯架空导线的产品分类、技术要求、试验项目及方法、取样要求、包装、标志、储存运输等内容。

本标准适用于架空输电线路用碳纤维复合材料芯（单根棒状）架空导线。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 1043.1 塑料简支梁冲击性能的测定第1部分：非仪器化冲击试验GB/T 1179 圆线同心绞架空导线GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T 1463 纤维增强塑料密度和相对密度试验方法GB/T 2527 纤维增强塑料平均线膨胀系数试验方法GB/T 3048.2 电线电缆电性能试验方法第2部分：金属材料电阻率试验GB/T 4909.3 裸电线试验方法第3部分：拉力试验GB/T 6995.1 电线电缆电识别标志方法第1部分：一般规定GB/T 9979 纤维增强塑料高低温力学性能试验准则GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB/T 14522 机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧光紫外灯GB/T 16422.3 塑料实验室光源暴露试验方法第3部分：荧光紫外线GB/T 22567 电气绝缘材料测定玻璃化转变温度的试验方法GB/T 20141 型线同心绞架空导线JB/T 8137.1 电线电缆交货盘第1部分：一般规定JB/T 8137.4 电线电缆交货盘第4部分：型钢复合结构交货盘DL/T 832 光纤复合架空地线IEC 60216.1 电气绝缘材料耐热性第1部分老化程序和试验结果评定IEC 61597 架空导线绞股导线计算方法IEC 61196-1-101 同轴通信电缆第1-101部分：电气试验方法-电缆导体直流电阻的试验IEC 62004 架空绞线用耐热铝合金线ASTM B609 电工用退火和中度回火的铝1350圆线3 术语和定义3.1碳纤维复合材料芯以碳纤维或碳纤维与其他纤维材料混杂为增强材料与热固性树脂复合而成的单根棒状芯材。

碳纤维复合芯导线安全系数的取值与隔热措施摘要：为了确保碳纤维复合芯导线在线路增容改造后的安全可靠运行，本文通过计算比较了多种碳纤维复合芯导线在分别接近LGJ-240/30型钢芯铝绞线最大设计张力和最高气温弧垂情况下的安全系数和弧垂，根据档距中央导线和地线安全距离的规程要求，碳纤维复合芯导线的设计弧垂应与原导线弧垂基本一致，相对应的安全系数在3.0以上；为了确保复合绝缘子芯棒的机械性能，在导线和复合绝缘子之间应加装1片防污瓷绝缘子。

关键词：碳纤维复合芯导线；安全系数；最大设计张力；弧垂；瓷绝缘子；隔热0背景碳纤维复合芯导线已在全国各地35～500kV输电线路改造中试应用；碳纤维复合芯导线的弧垂因重量轻而小于原有导线设计弧垂，完全适合于原有线路增容改造[1-6]。

在线路增容改造过程中，为了不超出原杆塔设计条件，应合理确定碳纤维复合芯导线的安全系数，但将导致碳纤维复合芯导线在大档距情况下的弧垂可能大于原有导线设计弧垂，或在小档距情况下的弧垂可能小于原有导线设计弧垂，这样需要重新校验沿线每处交叉跨越点的电气安全距离，并校核档距中央导线和地线安全距离是否满足“0.012L+1m”的规程要求。

迄今，国内已经应用碳纤维复合芯导线的线路中，绝缘子大多采用免清扫的防污闪复合绝缘子或瓷复合绝缘子，并且应用时间较短，线路输送的负荷未达到最大设计负荷，高温对复合绝缘子或瓷复合绝缘子潜在的风险尚未暴露出来。

进一步排查可能存在的安全隐患，加大工程设计深度，确保电网的安全运行，具有重要的现实意义。

1 碳纤维复合芯导线与普通钢芯铝绞线的技术比较已运行20多年的110～220kV线路中，GB1179-83标准的LGJ-240/30、LGJ-300/40、LGJ-400/35型钢芯铝绞线或铝包钢芯铝绞线占大多数，下面就以240/30型钢芯铝绞线（GB1179-83）和对应的三家碳纤维复合芯导线作技术比较，钢芯铝绞线和碳纤维复合芯导线的主要技术参数（2015年以前的数据）[7]如表1。