CN209625898U - 一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，包括中心监测单元、依次包覆在中心监测单元外的加强层和导电层，中心监测单元包括若干光纤；加强层包括若干加强钢线，加强钢线为铝包殷钢线，若干铝包殷钢线以中心监测单元为中心，沿其延伸方向绞合在外周；导电层为铝合金导电层，铝合金导电层包块若干铝合金线，铝合金线为截面为“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线，若干超耐热铝合金线以加强层为中心，沿其延伸方向绞合在外周，相邻两根超耐热铝合金线紧密绞合依次拼接形成铝合金导电层。本实用新型能够监测导线弧垂、运行温度、荷载，并且通过“梯形”或“SZ”型截面的超耐热铝合金线提升导线的输送容量、实现低弧垂、降风、抗冰的效果。

Description

一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线

技术领域

本实用新型涉及架空导线技术领域，具体涉及一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线。

背景技术

随着我国国民经济的持续高速发展，对电力输送容量、电力传输设备的差异化要求越发明显。伴随着新线路建设的同时，运行多年老线路也面临换线改造，为减少旧线路改造施工周期、降低线路建设投资，主要的技术方案是使用原杆塔直接更换特殊的增容型导线。

现有的导线运行时，易受外部环境(温度变化、风、冰雪等)影响，导致线路弧垂增大，减少对跨越物安全距离，引发导线微风震动、舞动、覆冰间接增加杆塔荷载，如无法实现导线运行情况的实时监测与适时调控，将极易导致线路运行故障。

并且现有的导线其外层的铝合金绞线多采用截面为圆形铝合金线，但圆形的铝合金线包覆后，圆形铝合金线之间会留有空隙，导致导线内的铝填充系数较低，影响导线的传输效率。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，在现有的导线基础上，用中心监测单元取代原有的中心钢线，能够监测导线弧垂、运行温度、荷载，并且通过“梯形”或“SZ”型截面的超耐热铝合金线进一步提升导线的输送容量、实现低弧垂、降风、抗冰的效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，包括中心监测单元、依次包覆在中心监测单元外的加强层和导电层，所述中心监测单元包括若干光纤；所述加强层包括若干加强钢线，所述加强钢线为铝包殷钢线，若干所述铝包殷钢线以中心监测单元为中心，沿其延伸方向绞合在外周；所述导电层为铝合金导电层，所述铝合金导电层包块若干铝合金线，所述铝合金线为截面为“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线，若干所述超耐热铝合金线以加强层为中心，沿其延伸方向绞合在外周，相邻两根超耐热铝合金线紧密绞合依次拼接形成导电层。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述加强层包括一层或者多层铝包殷钢线。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述加强层为一层铝包殷钢线，所述铝包殷钢线的绞层节径比为16～26。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述加强层包括多层铝包殷钢线，任意相邻两层铝包殷钢线的绞合方向相反，多层铝包殷钢线中从内向外绞层节径比逐步减小，最内层的铝包殷钢线的绞层节径比为16～26。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述铝合金导电层包括一层或者多层超耐热铝合金线。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述铝合金导电层为一层超耐热铝合金线，所述超耐热铝合金线的绞层节径比10～12。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述铝合金导电层包括多层超耐热铝合金线，任意相邻两层超耐热铝合金线的绞合方向相反，多层超耐热铝合金线中从内向外绞层节径比逐步减小，最内层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10～16，最外层的超耐热铝合金线的绞层节径比10～12。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述中心监测单元包括不锈钢管，所述不锈钢管内设置有若干光纤。

本实用新型的有益效果：

其一、本实用新型采用中心监测单元取代现有技术中中心钢线，在保证原内部结构不变的情况下，添加监测用光纤，能够实现对导线的运行温度、荷载、弧垂等关键技术参数进行实时监测，实现智能监控目的；

其二、本实用新型铝合金导电层采用截面为“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线，“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线能够实现铝合金绞线的紧密绞合，相比于现有技术中截面为圆形的铝合金线，导线在输电铝截面不变情况下，将铝填充系数进一步提高，进一步提升了导线的输送容量；并且导线直径进一步减小，由流体力学相关理论可知，受到风速方向的导线单位长度的作用力与导线直径成正比，因此采用此种特殊的异型铝股线结构，可有效降低导线受风作用力，即导线具备降风压功能；

其三、同时由于“梯形”或“SZ”型线铝合金线相比于圆形的铝合金线，铝合金绞线之间的间隙极小，使铝合金导电层的外表面光滑、结构紧凑、过冷水滴、冰雪不易聚集在导线表面，从而降低在冰雪天导线发生舞动几率，具备更好的防积雪和覆冰特性。

附图说明

图1是本实用新型的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的第一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的第二种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的第三种实施例的结构示意图。

图中标号说明：1、中心监测单元；2、铝包殷钢线；3、超耐热铝合金线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1-2所示，本实用新型公开了一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，包括中心监测单元1、依次包覆在中心监测单元1外的加强层和导电层，所述中心监测单元1包括若干光纤；所述光纤均设置在中心的不锈钢管内，用带有光纤的不锈钢管取代中心钢线，所述光纤的端部可以连接不同的监测设备，从而实现对导线的运行温度、荷载、弧垂等关键技术参数进行实时监测，实现智能监控目的；所述加强层包括若干加强钢线，所述加强钢线为铝包殷钢线2，若干所述铝包殷钢线2以中心监测单元1为中心，沿其延伸方向绞合在外周；所述导电层为铝合金导电层，所述铝合金导电层包块若干铝合金线，所述铝合金线为截面为“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线3，若干所述超耐热铝合金线3以加强层为中心，沿其延伸方向绞合在外周，相邻两根超耐热铝合金线3紧密绞合依次拼接形成铝合金导电层。

具体地，本实用新型采用铝包殷钢线2代替普通钢线，铝包殷钢线2线膨胀系数为3.7×10-6 1/℃，仅为普通钢材的1/3，抗拉强度与普通钢线相当，具有优异的高温弧垂特性；铝包殷钢线2外部为铝基材料，与相邻外部铝导电层无电位差，因此内部加强层耐电化学腐蚀性能优异，同时铝包殷钢线2导电率达到10％IACS或14％IACS，使内部加强层具备输电性能。

具体地，本实用新型采用超耐热铝合金线3代替普通铝合金线，长期允许使用最高温度可达210℃，比普通铝材提高140℃以上，超耐热铝合金线3股导电率≥60％IACS，当铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线中超耐热铝合金与普通钢芯铝绞线中铝截面相当时，210℃使用温度下输送电流容量可达70℃普铝的2倍以上。在保证超耐热铝合金线3股电性能与其他机械性能不变情况下，将超耐热铝合金线3股抗拉强度较国标提高10～12MPa，以补偿采用中心监测单元1取代中心钢线后对导线整体拉断力的损失，确保此种具备智能监测功能的铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线较同规格全铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的拉力单重比不降低，即导线弧垂性能不变。

具体地，本实用新型铝合金导电层采用截面为“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线3，“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线3能够实现铝合金绞线的紧密绞合，相比于现有技术中截面为圆形的铝合金线，导线在输电铝截面不变情况下，将铝填充系数进一步提高，进一步提升了导线的输送容量；并且导线直径进一步减小，由流体力学相关理论可知，受到风速方向的导线单位长度的作用力与导线直径成正比，因此采用此种特殊的异型铝股线结构，可有效降低导线受风作用力，即导线具备降风压功能，同时由于“梯形”或“SZ”型线铝合金线相比于圆形的铝合金线，铝合金绞线之间的间隙极小，使铝合金导电层的外表面光滑、结构紧凑、过冷水滴、冰雪不易聚集在导线表面，从而降低在冰雪天导线发生舞动几率，具备更好的防积雪和覆冰特性。

参照图1所示，本实用新型的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的第一种实施例的结构示意图，本实施例中，所述加强层包括6根铝包殷钢线2，6根所述铝包殷钢线2沿所述中心监测单元1延伸方向绞合在其外周，构成一层铝包殷钢线2，所述铝包殷钢线2的绞层节径比为16～26，所述铝合金导电层包括若干截面为“梯形”的超耐热铝合金线3，若干截面为“梯形”的超耐热铝合金线3依次拼接设置，首尾相连后拼接成铝合金圆环，包覆在所述加强层外，若干所述超耐热铝合金线3沿加强层的延伸方向绞合在其外周，若干超耐热铝合金线3紧密绞合形成铝合金导电层，所述铝合金导电层包括两层超耐热铝合金线3，两层超耐热铝合金线3的绞合方向相反，两层超耐热铝合金线3中外层的绞层节径比要小于或等于内层的绞层节径比，内层的超耐热铝合金线3的绞层节径比为10～16，外层超耐热铝合金线3的绞层节径比为10～12。

参照图2所示，本实用新型的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的第二种实施例的结构示意图，本实施例中所述加强层包括6根铝包殷钢线2，6根所述铝包殷钢线2沿所述中心监测单元1延伸方向绞合在其外周，构成一层铝包殷钢线2，所述铝包殷钢线2的绞层节径比为16～26，所述铝合金导电层包括若干截面为“SZ”型的超耐热铝合金线3，每个截面为“SZ”型的超耐热铝合金线3均搭接在相邻的两个截面为“SZ”型的超耐热铝合金线3上，首尾相连后拼接成铝合金圆环，包覆在所述加强层外，若干所述超耐热铝合金线3沿加强层的延伸方向绞合在其外周，若干超耐热铝合金线3紧密绞合形成铝合金导电层，所述铝合金导电层包括两层超耐热铝合金线3，两层超耐热铝合金线3的绞合方向相反，两层超耐热铝合金线3中外层的绞层节径比要小于或等于内层的绞层节径比，内层的超耐热铝合金线3的绞层节径比为10～16，外层超耐热铝合金线3的绞层节径比为10～12。

参照图3所示，本实用新型的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的第三种实施例的结构示意图，本实施例中，所述加强层包括两层铝包殷钢线2，第一层加强层中设置6根铝包殷钢线2，第二层加强层中设置12根铝包殷钢线2，两层铝包殷钢线2同心绞合设置，两层铝包殷钢线2的绞合方向相反，两层铝包殷钢线2中外层的绞层节径比要小于内侧的绞层节径比，内层的铝包殷钢线2的绞层节径比为16～26，外层铝包殷钢线2的绞层节径比为14～22。

具体地，上述实施例中，任意相邻两层铝包殷钢线2的绞合方向相反，任意相邻两层超耐热铝合金线3的绞合方向相反，铝包殷钢线2和超耐热铝合金线3之间均采用正反绞合设计，可实现扭矩平衡，保证两方向的扭转刚度基本一致，提升产品抗扭性能。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，包括中心监测单元、依次包覆在中心监测单元外的加强层和导电层，所述中心监测单元包括若干光纤；所述加强层包括若干加强钢线，所述加强钢线为铝包殷钢线，若干所述铝包殷钢线以中心监测单元为中心，沿其延伸方向绞合在外周；所述导电层为铝合金导电层，所述铝合金导电层包块若干铝合金线，所述铝合金线为截面为“梯形”或“SZ”型的超耐热铝合金线，若干所述超耐热铝合金线以加强层为中心，沿其延伸方向绞合在外周，相邻两根超耐热铝合金线紧密绞合依次拼接形成导电层。

2.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述加强层包括一层或者多层铝包殷钢线。

3.如权利要求2所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述加强层为一层铝包殷钢线，所述铝包殷钢线的绞层节径比为16～26。

4.如权利要求2所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述加强层包括多层铝包殷钢线，任意相邻两层铝包殷钢线的绞合方向相反，多层铝包殷钢线中从内向外绞层节径比逐步减小，最内层的铝包殷钢线的绞层节径比为16～26。

5.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述铝合金导电层包括一层或者多层超耐热铝合金线。

6.如权利要求5所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述铝合金导电层为一层超耐热铝合金线，所述超耐热铝合金线的绞层节径比10～12。

7.如权利要求5所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述铝合金导电层包括多层超耐热铝合金线，任意相邻两层超耐热铝合金线的绞合方向相反，多层超耐热铝合金线中从内向外绞层节径比逐步减小，最内层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10～16,最外层的超耐热铝合金线的绞层节径比10～12。

8.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线，其特征在于，所述中心监测单元包括不锈钢管，所述不锈钢管内设置有若干光纤。