2012-7-11 來源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：碳纖維導(dǎo)線 掛網(wǎng)運(yùn)行
在山東大學(xué)校內(nèi)，有一個(gè)頗顯神秘的山東省碳纖維工程技術(shù)研究中心。這里誕生了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線芯棒，突破了西方技術(shù)壁壘封鎖，而且引領(lǐng)了輸電領(lǐng)域的新進(jìn)程。
“碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線已經(jīng)被國(guó)家電網(wǎng)公司列入重點(diǎn)推廣技術(shù)目錄，并已在多地掛網(wǎng)運(yùn)行，這不僅將大大推動(dòng)我國(guó)電力技術(shù)發(fā)展，而且將帶動(dòng)我國(guó)碳纖維行業(yè)的快速健康發(fā)展�！毖邪l(fā)者朱波如此評(píng)價(jià)該導(dǎo)線。
可改善電路的安全可靠性
“該導(dǎo)線中間黑色的芯棒由耐高溫改性樹脂基與高性能碳纖維復(fù)合材料制成，與傳統(tǒng)的鋼芯輸電線路相比，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有強(qiáng)度高、重量輕、導(dǎo)電率高、耐高溫、耐腐蝕等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，既能夠用于提高輸送能力，又可有效提高線路安全運(yùn)行水平�！敝觳闷鹨欢武X絞線纏繞的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線對(duì)筆者介紹。
據(jù)介紹，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的生產(chǎn)過程主要包括三部分，即碳纖維原絲及碳纖維絲的制備、碳纖維復(fù)合芯的生產(chǎn)和碳纖維復(fù)合芯鋁絞線的生產(chǎn)。目前，山東大學(xué)碳纖維工程技術(shù)研究中心經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)研制成功一系列適用于碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的生產(chǎn)材料、工具及施工技術(shù)，并正迅速進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。
據(jù)測(cè)試，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線芯棒的抗拉強(qiáng)度分別是一般鋼絲和高強(qiáng)鋼絲的2.1倍和1.85倍，更適合用于大跨度輸電線路。由于碳纖維復(fù)合芯材料的比重約為鋼的五分之一，在相同的外徑下，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的重量比常規(guī)鋼芯鋁絞線輕10%～20%。在高溫下，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線弧垂不到鋼芯鋁絞線的十分之一，能有效減小電力桿塔塔頭高度，提高導(dǎo)線運(yùn)行的安全性和可靠性。
由于碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線不存在鋼絲材料引起的磁滯和渦流效應(yīng)，復(fù)合芯的非磁性體結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)導(dǎo)線的渦流損耗，在輸送相同負(fù)荷的條件下，具有更低的運(yùn)行溫度，因此可以減少輸電損失約6%。因碳纖維導(dǎo)線可以連續(xù)在高溫條件下運(yùn)行，故其載流量可達(dá)到常規(guī)導(dǎo)線的兩倍左右；而其耐高溫特性也使得冰雪附著力極差，從而可以有效提高輸電線路的抗冰雪能力，提高并改善線路的安全和可靠性。
“使用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線可以降低線路改造成本�！敝觳ㄕf，可使鐵塔結(jié)構(gòu)更趨緊湊，節(jié)省桿塔用量20%，實(shí)現(xiàn)倍容輸電。另外，對(duì)于舊線路改造只需要更換導(dǎo)線，可以大大縮短施工工期，節(jié)省線路綜合造價(jià)約30%。
產(chǎn)業(yè)化可期
“隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，電力增容擴(kuò)容劇增，每年新增導(dǎo)線需求達(dá)80萬～100萬千米，因而高性能碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的面世正逢其時(shí)。”朱波說。
不僅如此，高性能碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的推廣對(duì)我國(guó)節(jié)能降耗、改善環(huán)境、推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展還有著非常重要的意義，具有廣泛的應(yīng)用前景。據(jù)測(cè)算，利用該技術(shù)制備碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線后，全國(guó)可以在同等輸電能力下節(jié)省導(dǎo)電鋁材近一半，大量降低有色金屬消耗。同時(shí)，每1萬千米導(dǎo)線需要消耗碳纖維約800噸，可以帶動(dòng)我國(guó)碳纖維行業(yè)的快速健康發(fā)展。
正是看到碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的巨大市場(chǎng)前景，國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)紛紛與山東大學(xué)碳纖維工程技術(shù)研究中心展開合作。其中，山東魯發(fā)碳纖維復(fù)合材料公司在濟(jì)南市天橋區(qū)建設(shè)的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線芯棒項(xiàng)目，年生產(chǎn)能力達(dá)2萬千米；河北硅谷化工公司年產(chǎn)1.5萬千米的碳纖維芯棒項(xiàng)目，年產(chǎn)值超過1.3億元；此外，青島漢纜公司、河南科信電纜公司、內(nèi)蒙古浩源碳纖維公司的相關(guān)項(xiàng)目正在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
目前，碳纖維導(dǎo)線已在北京、河北、河南、江蘇、新疆、內(nèi)蒙古、山西等多個(gè)省份掛網(wǎng)運(yùn)行。