碳纤维复合材料芯导线在新建与改造线路应用技术经济分析
江—凤线路增容导线的技术分析与应用浅谈
导线采 用 Ｌ Ｊ ４／０ 最大输 送容 量在 １ Ｇ Ｏ ３ ， ０万
ｋ 左右 。随 着 市 场 经 济 的发 展 ， 山地 区 用 电 Ｗ 乐 负荷大 幅度 上 升 ， 电 网络 越 来 越 难 以满 足 载 流 供 量 及 大小 网 间 电量 交换 的要 求 。 因此 ， 网 的新 电 建 和改 造 已成 为乐 山 电力 发展 的重 中之 重 ， 分 充 有 效利 用原 有架 空输 电线路 通道 实现 扩容 就变 得
纤维芯复合导线均可在线径基本一致 的前提下，
纤维复合导线。而耐热铝合金导线虽然可 以达到 增容的 目的， 但这类导线只能增加 ２ ％ ～ ０ ０ ３ ％的
输送 容量 ， 而且损 耗 比普 通钢 芯铝 绞线大 ， 温度 升 高后 弧垂也 较大 。而采 用有机 材料作 为加强 芯 的
电流增大一倍 ， 均能够实现改造增容 的 目的。但
电网运行 ， 以本文重点 以江 一 所 凤线技改应用复
・
４ ６’
卢
谦 ： 凤 线路增 容 导线的技 术分析 与应 用浅谈 江一
２ １． ｏ２ ０２ Ｎ ．
表 １ 据显 示 ， 纤维 复 合导 线 和 铝基 陶瓷 数 碳
线运 行仍 然安 全 。如 铝 基 陶瓷 纤 维复 合 导 线 、 碳
次性带 电成功投运 ， 载流量增加 ８ ％ ～１０ ， ０ ０ ％ 满足 了榆送客 量的需求和 旧导 线的回收 ， 来运行情 况良好 。本文 简述 ３年 该增容复合导线选择 的技 术分析及应 用， 取得 宝贵的施工经验。 【 关键词 】 碳纤维复合导线 中图分类号 ：Ｍ７２ Ｔ ５ 耐热增容 施工技术 乐山江——凤线路
增容的导线在 电网运行中都是担负较重任务 的，
关于某500KV线路增容导线选型的相关技术经济性分析
关于某 500KV 线路增容导线选型的相关技术经济性分析发布时间：2022-11-08T02:36:43.729Z 来源：《当代电力文化》2022年7月13期作者：孙逊[导读] 本文以某500kV线路增容导线选型为例孙逊佛山电力设计院有限公司广东佛山 528200摘要：本文以某500kV线路增容导线选型为例，选取了5种常见导线作为增容比选方案，从技术特性（如：载流量、弧垂特性、线损程度、运行情况）、经济性等多个方面进行了技术经济分析，给出了相对最优方案和建议，仅供参考。
关键词：输电线路；导线选型；增容导线；耐热导线1前言某工程需将一条路径长约28.0km的500kV单回线路更换旧导线，新建线路导线采用4×JNRLH1/LBY10-240/55型铝包钢芯耐热铝合金绞线，而该线路原导线为4×SACA-300和4×LGJ-300/40钢芯铝绞线型钢芯铝绞线，根据系统专业要求，需对该旧线路实施增容改造，与以匹配该新建线路的载流量。
本文选取了5种耐热导线作为导线增容改造比选方案，并从实际应用情况、机械特性、弧垂特性、线损程度、经济性等多个方面进行了技术经济分析，从而确定了相对最优的导线增容方案。
2导线选型原则及方案2.1 设计条件本文拟实施改造的500kV线路位于佛山市，沿线以丘陵、平地地形为主，该线路于2000年5月投产，截止2021年底资产净值率已不足10%，但受电网规划、电网运行情况、交叉跨越众多、民事青赔难度等综合因素影响，无法全部拆除新建，故考虑部分利旧+部分立新，进行增容改造；该线路最大档距为65#～66#，档距为626m，重要交叉跨越为65#～66#，跨越佛山一环北延线，跨越档耐张段长4157m。
根据该线相关杆塔设计资料，该线全长约28.0km,杆塔数量71基，其中耐张塔16基，直线塔55基。
原导线采用4×SACA-300钢芯铝绞线和4×LGJ-300/40钢芯铝绞线，原地线采用两根LGJ-95/55。
碳纤维复合芯导线崭露锋芒创新性新材料应用凸现机遇
耐高温 、 耐腐蚀等优 良特性 。对碳纤 维复合芯导线在输 电网络等领域 的应 用进 行了综述 ， 介绍 了碳
纤维复合芯导线 的特 性 ， 并 对其 ｌ Ｉ程 应用进行 了技术经济分析 。通过行 业规划分析 ， 预测 了碳 纤维 复合芯导线 的发展前景 ； 通过 国内外市场调研 ， 探讨 了碳纤维复合芯导线及 其相关行业 的投资机会 。 关键词 ： 碳 纤维 复合 芯导线 ； ＡＣ Ｃ Ｃ ； 技术经济分析
一
［ ２ ］ 井生瑞． 总 图设计［ Ｍ］ ． 北京 ： 冶金工业 出版社 ， １ ９ ８ ９ ．
（ 作者单位 ： １ ． 冶金 工业规划研 究院， 北京１ ０ ０ ７ １ １ ； ２ ． 中冶京诚工程技术有限公司， 北京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
１ ６一
冶金 经 济与 管理
技有限公司被中国航天基金会授予“ 中国航天事业合作伙 伴” 称号 ， 其碳纤维导线产品即将在酒泉卫星发射基地挂 网运行。这表明， 碳纤维导线亦已涉足航空、 航天领域。 ２ ０ ０ ６ 年至今 ， 碳纤维复合芯导线凭借其强度高、 重 量轻 、 热膨胀系数小、 载流量大 、 耐高温、 耐腐蚀等优良特 性， 在国内输电网络等工程应用中崭露锋芒。
体运行状态良 好， 相关参数符合规范要求。 ２ ０ ０ ９ － － ２ ０ １ ２ 年， 在宁夏、 河南 、 新疆 、 辽宁、 深圳、 山西、 陕西、 北京等地多条高压输电线路中采用碳纤维复合芯导 线。根据山西省电力公司２ ０ １ ３ 年１ 月５ 日 公布的数据， 山 西电网在运行的１ ０ ２ ２ ０ ｋ Ｖ 输电线路中， 共有４ ２ 条线路使 用碳纤维复合芯导线， 总长９ ５ ３ ｋ ｍ， 其碳纤维复合芯导线 的应用规模在国家电网公司系统中名列前茅。 根据媒体报道， ２ ０ １ ３ 年６ 月２ ６ 日， 中复碳芯电缆科
ACCC在输电线路改造中应用的技术经济分析
０ 引言
随着 我 国经 济 的快 速 发 展 ，电力 需 求 的不 断 增 长 】 ，电力 负 荷 的不 断增 加 ，我 国的 电 网建 设 进 入 了快 速 发展 时 期 ＿ 。然 而 ，电 网建设 需 要 占用 大 ２ １ ］ 量 的土 地 资 源 ，在我 国土 地 资 源 日益 稀 缺 、用 电需
Ｃｏ ｏ ｉ ｒ ｒ ｎ ｍ ｉｓｏ ｉ ｅＲｅ ｏ ａｉ ｎ ｍｐ ｓｔ Ｃｏ ｅｉ Ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｌ ｎ ｎ ｖ ｔ ｅ ｎ ｏ
ＷＡ ｉ ｃ ｅｇＬ ｅ， ＯＵＸｉ ｇ ｎＨＡ Ｊｎ ｅＬＵ ｈｎＮＩ Ｈａｕ Ｎ Ｊ ｎｈ ｎ ， Ｉ ｉＨ ａ ｍｉ， Ｎ ｋ ， Ｉ Ｚ ｅ， Ｕ ｉ ｎ ａ Ｌ ｎ ｕ ｊ
ｒａ ｏ ｂｅｉ ｃ ｎ ｅ ｓ ｎａ ｌ ｎ ｅ ｏ ｏｍｙ ．Ｔｈ ｍｅ ｇ ｎ ｅ ｏ ｅ ｅ ｒ ｅ ｃ ｆＡＣＣＣ ｒ ｖ ｄ ｓａ ｎｅ ｗａ ｏｒｉ ｒ ａ ｉ ｇ ｔａ ｍ ｉｓｏ ｉ ｅ ｃ ｐ ｃｔｅ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ｗ ｙ ｆ ｎｃ ｅ ｓｎ ｒ ｎｓ ｓ ｉ ｎ ｌｎ ａ ａ ｉ ｓａ ｄ ｉ ｒ ｄ ｉ ｒ ｎｓ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒｉ ｏ ｓ ｅ ｕｃｎｇｔａ ｍｉｓｏ ｏ ｒｄ ｒ ．
（ Ｃ ）ｂ ｓｄ ｏ ｅｔｐｃｌ ａａ ｔ ｓｏ ２ Ｖ ｅｏ ｓ ｕｔｄ ｌ ｅ ｈｎ ｎ ｋ ｓａ ｖ ｓｇ ｔ ｎｏ ｓ ＡＣ Ｃ ａｅ ｎｔ ｙ ｉａ ｐ ｒｍｅｅ ｆ ０ｋ ｒｃ ｎｔ ｃｅ ｎ ｓｉ Ｃ ｉａａ ｄｍａ ｅ ｎ ｉ ｅｔ ａｉ ｆｉ ｈ ｒ ２ ｒ ｉ ｎ ｎ ｉ ｏ ｔ
关键 词 ：碳 纤维 复合材 料 ；软铝 型 线 ；改造 线路 ；技 术经 济分析
中图分 类号 ： Ｆ ２ ．１ Ｋ ９ ４ ６６ ；Ｔ 一
碳纤维复合芯软铝导线技术在电力线路上应用几点体会
碳纤维复合芯软铝导线技术在电力线路上应用的几点体会摘要：碳纤维复合芯软铝导线是一种节能型增容导线,其加强芯由特高强度碳纤维合成的芯棒替代传统的钢芯和钢绞线,外层铝采用拱形软铝绞合而成,与传统增容导线相比有较多优势,具有广泛的应用前景。
本文通过对碳纤维复合芯软铝导线的种类、特点及实际应用情况的分析，对其在电力线路上的应用提出了自己的看法。
关键词：碳纤维复合芯；软铝导线；应用；体会中图分类号：f406文献标识码： a 文章编号：前言节能型复合导线是一种架空输电线路增容的特种导线,它是对在相同导体截面的情况下,相对于传统钢芯铝绞线(aluminumcon-ductorsteelreinforced,acsr)能输送更多电能理想的一种新型导线的总称,是输电行业一项颠覆性技术。
一、增容导线的种类在电力工业发展史上,作为输电线路输送电能的主要载体,传统钢芯铝绞线占据统治地位的历史已有一个多世纪。
随着对电力需求的增长和材料科学技术的不断进步,各种增容导线应运而生。
目前增容导线包括耐热铝合金导线(tacsr)、殷钢芯耐热铝合金绞线(ztacir)、间隙型钢芯耐热铝合金(gtacsr)、铝基陶瓷纤维铝绞线(accr)、碳纤维芯复合材料合成芯软铝导线(jrlx/t)等种类。
碳纤维复合芯软铝导线是一种节能型增容导线,其加强芯由特高强度碳纤维合成的芯棒替代传统的钢芯和钢绞线,外层铝采用拱形软铝绞合而成。
在美国名命名为accc(aluminumconductorcompositecore),依据国家行业标准命名为jrlx/t(j-为绞线、rl-为软铝,x-为型线,t-为碳碳材料)。
二、碳纤维复合芯软铝导线的特点及其优点各种增容导线的特点虽然各不同,但均能不同程度上提高载流量,提高线路输送能力。
耐热铝合金导线、铝基陶瓷纤维芯铝绞线是从材料和结构的总体上更新,如碳纤维芯软铝绞线jrlx/t、间隙型钢芯耐热铝合金绞线(gtacsr)和间隙型钢芯超耐热铝合金绞线(gztacsr)等。
碳纤维复合芯导线在架空线路上的应用
度 小 、 流 量 大 和 耐 腐 蚀 的 特 点 。通 过 对 其 与 普 通 钢 芯 铝 绞 线 （ Ｃ Ｒ） 性 能 比 较 ， 其 在 南 通 电 网 上 首 次 载 Ａ Ｓ 的 及 应 用 的介 绍 ， 究 了 ＡＣ Ｃ 的施 工 、 行 情 况 ， 研 Ｃ 运 以及 在 应 用 中存 在 的 问 题 。 关键 词 ： 纤 维 复 合 芯 导 线 ； 芯 铝绞 线 ； 空 线 路 碳 钢 架 中 图分 类 号 ： Ｍ２ ９ Ｔ ４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６ ３ ７ ２ １ ） ２ ４ １ ０ —６ ５ （ ０ ０ ０ —
碳纤 维 复合 芯导 线是一 种新 型 复合材 料芯 导
线 ， 的 芯 线 是 由 碳 纤 维 为 中 心 层 和 玻 璃 纤 维 包 它
及 环保 的要求 ， 空 线 路 如仍 采 用 普 通 钢 芯 铝 绞 架
线 已不 能 满 足 技 术 要 求 或 经 济 上 不 可 行 。 材 料 科
覆 制成 的单 根芯 棒 ， 层 与 邻外 层 为 同心 层 绞 的 外
梯 形 截 面 软 铝 线 股 （ 图 １ 。该 导 线 中 的 碳 纤 维 见 ） 采用 聚 酰胺 耐火处 理 、 化 而成 ， 碳 内部 的 铝 线 为 软
铝 ， 一种 全退 火铝 。 是
学 的进 步使得 有机 复合 材料 代替 金属 材料来 制作 导 线 的芯 材变 为可 能 ，１世 纪 ９ ２ Ｏ年 代 以来 ， 已有
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｕ ｉ ｕｍ ｎ ｃ ｏ ｍ ｐ ｓ ｔ ｒ ｎ Ｏｖ ｒ ｅ ｄ Ｌｉ ｅ ｌｃ ｔｏ ｆ ｔ ｅ Ａｌ ｍ ｎ Ｃｏ ｄｕ ｔ ｒ Ｃｏ ｏ ｉ ｅ Ｃｏ ｅ ｉ ｅ ｈ ａ ｎ ｓ
综述
0.引言针对目前电网中部分输电线路输送能力不足、部分老旧线路技术改造困难的情况，为有效利用目前电网的输电线路，考虑应用新型碳纤维复合芯导线，提高电网的输电能力。
我国是一个缺电的国家，输电线路已不堪承受传输容量快速扩大的需求，由于过负荷造成的停电、断电故障频频发生，电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”，各国均在研究新型架空输电线路用导线，以取代传统的钢芯铝绞线[1]。
目前增容导线包括耐热铝合金导线(TACSR)、殷钢芯耐热铝合金金绞线(ZTACIR)、间隙型钢芯耐热铝台金(GTACSR)，铝基陶瓷纤维馏绞线(ACCR)、碳纤维芯复合材料合成芯软铝导线(JRLX/T)，碳纤维复合芯软铝导线（ACCC）等种类[2]。
各种增容导线的特点各不相同，相比较而言碳纤维复合芯软铝导线（ACCC）是从材料和结构上的总体更新，具有较多优势，具有更为广阔的发展前景。
1. 项目背景1.1国内外ACCC导线的研究现状本世纪初，日本和美国相继取得了新型碳纤维复合芯铝导线研究的成功。
并于2004年首次挂网试运行。
据目前所了解的资料，国外碳纤维复合芯软铝导线的生产厂家有两个，均在美国，分别是CTC公司(Composite Technology Corporation)和水银电缆公司(Mercury Cable & Energy LLC)。
其中美国CTC公司研制的碳纤维复合芯软铝导线(型号为ACCC/TW)。
2004年8月首次在安装在试验线段上，2005年1月正式在实际线路工程上应用。
迄今为止，国外共有15条线路(均为单回路)使用该种导线，在这15条线路中，美国有13条，其中试验线路1条[3]。
2006年我国开始引进美国CTC(Composite Technology Corporation)公司生产的碳纤维复合芯软铝导线。
国内挂网运行的碳纤维导线线路有近60条，除了2009年上半年建成投运的万泉一顺义III线送电线路是500 kV电压等级之外，其余线路都是220 kV及以下电压等级[4]。
碳纤维复合芯软铝(耐热铝合金)绞线在电网输电线路的应用
10
三 架线施工和安装的特殊工艺
One
由于碳纤维应用的是软铝，所以要着重说明的是， 储运和吊装过程中，导线的表面绝对要避免接触地面。可 以在地面上铺上纸，或者其他材料来避免铝线着地。导线 表面不能被磕损，导线应该能够通畅地从滑轮槽通过。
8
二 碳纤维复合芯导线技术特性
表1 各种导线力学特性
导线型号
LGJQ-400
2XLGJ300/25
JRLX/T310
ห้องสมุดไป่ตู้
JRLX/T -361
NRLH60/LB14400/35
计算拉断力（N）
105110
2X79230
103130
122245
113340
安全系数
2.5
2.5
2.5
2.9
2.7
最大使用应力 （N ）
JRLX/T-360 碳纤维复合芯导线和NRLH60/LB14-400/35 在60℃左右时，即可达到2XLGJ-300/25导线经济输送容量； JRLX/T-310 碳纤维复合芯导线在70℃时可达到2XLGJ300/25导线经济输送容量。对JRLX/T-361和NRLH60/LB14400/35导线而言，分别在180℃和150℃运行时，既可达到 2XLGJ-300/25导线极限输送容量；对JRLX/T-310在150℃和 180℃运行时，可以达到2XLGJ-300/25导线极限输送容量的 82%和90%。
线路名 称
大青甲 大青乙 大青丙
电压等级 （千伏）
浅谈碳纤维复合芯导线在苏州110kV输电线路增容改造工程中的应用
●
碳 纤维芯 棒 玻 璃纤 维包覆 层
铝 线
线 向阳支线 １ 撑 ～９ ≠ ｝ 区间导线 由 Ｌ Ｇ Ｊ 一 ２ ４ ０ ／ ３ ０钢 芯铝绞线 替换
为 双分 裂 ２ ×Ｌ Ｇ Ｊ 一 ２ ４ ０ ／ ３ ０钢 芯 铝绞 线 ， 则 钢 管 塔 单 侧 负 重 增 加 （ Ｌ Ｇ Ｊ 一 ２ ４ ０ ／ ３ ０ 钢 芯 铝 绞 线 单 位质 量 为 ９ ２ ２ ． ２ ｋ ｇ ／ ｋ ｍ） ， 相 应 扭 矩 增 大 。可见 ， 方案 （ ２ ） 可使钢 管塔超设 计荷载运 行 ， 影 响安 全 ； 而 方案 （ １ ） 则 存在 工 程 投 资 高 、 停 电 时 间 长 等 缺 点 。 因此 ， 方 案
（ ３ ） 更换倍容量 耐热导线成 为首选 。经 过计算 匹配 ， 工 程组决
图１ 碳 纤维 复 合 芯 导 线 示 意 图
定采用型号为 Ｊ Ｒ Ｌ Ｘ ／ Ｔ － ３ ０ ０ ／ ３ ３ （ 单 位质 量为 ９ ０ ７ ｋ ｇ ／ ｋ ｍ） 的碳 纤 维 复 合 芯 导线 来 替 换 原 线 路 导线 。
１ １ ６ ６ 线 向 阳支 线 １ 撑～９ 撑区 间 是 同杆 多 回线 路 ， 塔 型 为 鼓 型 钢 管塔 ， 该 支线右侧运 行线路 为 １ １ ０ ｋ Ｖ寒开 １ １ ６ ２线 马 涧 支 线 ， 其导线也采用 Ｌ Ｇ Ｊ 一 ２ ４ ０ ／ ３ ０钢 芯 铝 绞线 。若 简单 地 将 寒 马 Ｉ １ ６ ６
３ 增 容 改 造 工 程 中的 技 择
参考《 １ １ ０ ｋ Ｖ～ ５ Ｏ Ｏ ｋ Ｖ架 空 电 力线 路 施 工 及 验 收 规 范 》 中 普 通 钢 芯 铝 绞 线 放线 滑 车 的技 术 规 定 ， 同 时 考 虑 到 碳 纤 维 复 合
ACCC碳纤维复合芯导线
合计
440磅/千英尺 （655kg/km）
0.3819英吋2 （246.4mm2）
导线综合拉断力
热容
97.3w.s/ft /℉
16300磅（72458N） 175.2w.s/ft / ℃
ACCC导线的技术指标
电气性能：60Hz
温度 20℃ 25℃ 50℃ 75℃ 100℃ 125℃ 150℃ 175℃
ACCC导线商业应用现状——国外
美国2004年8月在德克萨斯州3.2km长的230kV线路上安 装了ACCC导线。以后又在密歇根州和堪萨斯州的配电线路上 使用了ACCC导线。2005年和2006年，亚利桑那州、圣安东 尼奥和加利福尼亚州的多条230kV输电线路上使用了ACCC导 线。此外，美国还有多条改造和新建线路计划使用ACCC导线， 其中有若干条230kV的线路。法国也在进行ACCC导线的应用 试验，计划在输配电线路的改造中使用ACCC导线。
JRLX/T碳纤维复合导线的供应单位是远东复合技术有限公 司
ACCC导线国内生产企业
远东控股集团有限公司全资子公司远东复合技术有限公司是 我国目前唯一的一家掌握JRLX/T碳纤维导线技术产权及能够生 产提供ACCC导线的生产企业，但其核心技术（复合材料线芯） 仍掌握在CTC公司
ACCC导线的技术指标
0.3608欧姆/英里(0.2242Ω/km)
结构
JLX/T是复合芯梯形铝线 同心层绞导线。JLX/T在设计上 与常规钢芯铝绞线保持相同的 外径。与较小外径的复合芯相 匹配，紧密的梯形铝线形成了 TW导线比常规钢芯铝绞线的铝 截面超过约29%。
专利的高强度复合芯形成 导线的中心，其上绞合2，3或4 层1350－O型全退火铝线 （ASTM B609）。高强度复 合芯不生锈，不腐蚀，不与铝 导线或其它物产生电解反应。
ACCC导线在35KV输电线路中的应用分析
ACCC导线在35KV输电线路中的应用分析作者：高海军来源：《华中电力》2014年第01期【摘要】，碳纤维复合芯导线也叫ACCC导线，是一种节能型输电线路用导线，随着电力需求的逐渐增大，ACCC碳纤维复合芯导线凭借着自己独特的优点，对电力传输的安全、节能与环保发挥了重要的作用。
本文以华晋公司35KV的新建项目工程为例，介绍了ACCC导线的特点，以及项目工程的方案设计存在的问题和对策【关键词】ACCC导线；工程；应用引言；我国是一个缺电的国家，随着电力需求的不断增加，由于电力负荷的大幅度增加，必须提高传输功率，而我国传统的导线类型已经不能够满足社会的现状，输电需求的增加，导线是输电线路最重要的一部分。
ACCC碳纤维复合芯导线在35KV输电线路中，节省了电网损耗、增加了电路输送能力、提高了线路的运行水平，对电力传输的安全、节能与环保发挥了重要的作用。
一、碳纤维复合芯导线（ACCC）导线的优点ACCC碳纤维复合芯导线是取代了传统的钢芯铝导线，有巨大的应用优势，对传输容量的提升，线路的安全可靠性的改善都有很明显的作用，对电力产业也造成了很大的影响，ACCC 导线具备了很多的优点。
（1）ACCC碳纤维复合芯导线的耐高温性。
导线运行温度的大幅度提高，增加了输电能力，输电走廊节省，而碳纤维导线运行在150摄氏度和200摄氏度之间时，ACCC碳纤维复合芯导线能够承担导线的全部张力，铝股在导线外部可以传导电流，避免在高温条件下普通导线的机械强度降低的现象，导线运行温度的提高，从而提高输电能力。
（1）ACCC碳纤维复合芯导线的强度大。
ACCC导线作为一种新型导线，强度非常大，ACCC碳纤维复合芯导线的强度可达普通导线的两倍，（2）ACCC碳纤维复合芯导线的导电率很高。
磁损和热效应是钢丝材料引起的，在ACCC导线复合材料是存在的，输送相同的负荷，运行温度很低，可以节能约6%。
（3）ACCC碳纤维复合芯导线的低弛度。
ACCC导线的膨胀系数很小，在用电高峰期，ACCC导线比ACSR导线的弧垂的变化降低2倍以上垂度，载流量大，ACCC导线很显著具有低弛度特性，减少架空线的绝缘空间走廊，导线运行时更安全稳定。
碳纤维复合芯导线
碳纤维复合芯导线简介碳纤维复合芯导线是一种新型的导线材料，由碳纤维和复合芯材料组成。
该导线具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，适用于高温、高压等苛刻的工作环境。
本文将介绍碳纤维复合芯导线的特点、制造工艺以及应用领域。
特点1.轻质: 碳纤维是一种轻质材料，比重约为1.6g/cm³，相比传统金属导线更轻便。
2.高强度: 碳纤维具有高强度特点，比强度甚至可达到钢的几倍，能够承受更大的拉力。
3.耐腐蚀: 碳纤维具有良好的耐腐蚀性能，能够在酸碱、高温等恶劣环境下工作。
4.导电性能: 碳纤维复合芯导线具有良好的导电性能，比铜导线略逊，但仍能满足大部分应用要求。
5.热膨胀系数低: 碳纤维的热膨胀系数远低于金属材料，能够保持较好的稳定性。
制造工艺碳纤维复合芯导线的制造工艺通常包括以下几个步骤：1.碳纤维制备: 首先需要制备碳纤维材料，通常采用化学气相沉积或炭化等方法，得到具有一定强度和导电性能的碳纤维。
2.芯材制备: 芯材可以选择不同的复合材料，如高分子材料、钢丝等，根据导线要求进行优化配比，制备具有一定强度和耐腐蚀性的芯材。
3.复合制备: 将碳纤维与芯材进行复合，通常采用层叠、编织等方式，形成复合芯导线的基本结构。
4.预处理: 对复合芯导线进行预处理，如去除表面杂质、调整导线外径等，以便后续工艺处理。
5.涂覆保护层: 在复合芯导线表面涂覆一层保护层，增加导线的耐腐蚀性，提高使用寿命。
6.测试和质量控制: 进行导线的性能测试和质量控制，确保导线符合规定的标准和要求。
应用领域碳纤维复合芯导线具有多种优点，在以下领域得到了广泛应用：1.航空航天: 由于碳纤维复合芯导线具有轻质和高强度的特点，可以显著减轻飞机等航空器的重量，提高整体性能。
2.汽车制造: 碳纤维复合芯导线可以用于汽车的电气系统，提高系统效率并降低能耗。
3.电力传输: 碳纤维复合芯导线由于耐腐蚀和轻质的特点，适用于电力传输线路，能够减少能源损耗。
4.海洋工程: 碳纤维复合芯导线在海洋环境中具有一定的耐腐蚀性能，适用于海洋工程领域，如海底电缆等。
碳纤维复合芯(ACCC)导线在输电线路中的应用
１ ２
碳纤 维复合芯（ Ｃ Ｃ 导线在输 电线路 中的应用 Ａ Ｃ ）
碳 纤 维 复合 芯（ Ｃ ） 线在 输 电线 路 中 的应 用 ＡＣ Ｃ 导
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ＡＣＣＣ ｎｄ ｃ ｏ ｎＨＶ ａ ｓ ｉｓｏ ｎ Ｃｏ ｕ ｔ ｒｏ Ｔｒ ｎ ｍ ｓ ｉ ｎ Ｌｉ ｅ
图１Ｃ Ｃ 司的Ａ Ｃ 碳纤维复合芯导线与常规导线结构图 Ｔ公 ＣＣ
碳纤 维复合 芯铝绞 线有 以下特 点 ：
路 输 送 容 量 提 高 一 倍 ， 输 送 容 量 达 到 ４６ Ａ １６ＭＶ ２ ℃ ｏ该 工程 作 为 福 建 电 网 １ＭＶ ～ ８３ Ａ（５ 新 技术 示 范应 用 工程 正 常运 行 一年 之 际 ，总结 设
２ ＣＣ ． Ｃ 导线的特点 Ａ
上世 纪 ９ 年 代 ， 日本学 者 研 究用 碳纤 维 芯 代 ０ 替钢 芯 ，开 发 出 了一种 新 型 复合 芯导 线 ，即碳 纤 维 芯铝 绞线 。美 国新 型 复合 芯导 线开 发 研究 较 为 成 功 的 如 美 国 Ｃ Ｃ （Ｃ ｍｐ ｓ ｅ Ｔ ｃｎ ｌｇ Ｔ ｏ ｏｉ ｅｈ ｏｏ ｙ ｔ
在 高 压 线路 中应 用 碳 纤维 复合 芯 （ Ｃ Ｃ 导 线技 术进 行 了初 步 探 讨 。 Ａ Ｃ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｉ ｅｒ ｐ ｄ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆｅｅ ｔ ｃｔ ｅ ｎ ， ｏ ｔ ｓｒ ｃ ： ｔ ｔ ａ ｉ ｒ ａ ｅ ｏ ｌｃｒ ｉ ｄ ｍａ ｄ ｈ ｗ ｏ ｉ ｒ ｖ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｃ ｐ ｃ ｔ ｎ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｈｈ ｎ ｉ ｙ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｍｉｓｏ ａ ａ ｉ ａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌ ｒ ｙ ｈ ｏ
碳纤维复合材料的研究与应用
碳纤维复合材料的研究与应用简介碳纤维复合材料是一种高强度、高刚度、轻质化、高耐蚀性的高级材料。
它由碳纤维和树脂基体组成，具有优异的力学、物理、化学等性能。
目前，碳纤维复合材料已广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材、医疗器械等领域。
碳纤维的生产碳纤维是一种高强度、高模数的纤维材料，其主要成分是碳元素。
碳纤维的生产主要分为以下几步：原料选择碳纤维的原材料是聚丙烯腈(PAN)、沥青和煤焦油。
其中以PAN为主要原料，其次是沥青和煤焦油。
PAN的纤维化程度高，且经济实惠，是碳纤维生产的主要原料。
纤维化PAN经过预处理后，再通过拉伸和碳化的工序，制成碳纤维。
碳纤维的制备过程主要分为三个阶段：预氧化、碳化和石墨化。
预氧化是指将PAN预处理后固化，以便将其碳化成为具有一定强度的原始碳纤维。
碳化是指将预氧化后的PAN在高温下进行重整制备成高强高模的碳纤维。
石墨化是将碳化后的碳纤维在高温下处理，结晶化，以提高其强度与模量。
将制成的碳纤维进行表面处理，并进行丝束整理、筛分、对捻等后处理加工，成为纤维束或纤维绳。
树脂基体的选择和制备树脂基体常用的材料有热固性树脂和热塑性树脂。
热固性树脂多用于碳纤维的制造中，热塑性树脂主要用于易于成型的产品。
热固性树脂主要有环氧树脂、苯醇酚树脂、酚醛树脂等。
环氧树脂是最常用的基体材料，它具有良好的化学稳定性和耐久性，且可通过改变配比，达到不同的性能要求。
热塑性树脂主要有聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂等。
与热固性树脂相比，热塑性树脂具有成型性好、质量稳定、加工稳定等优点，但强度和耐用性较弱。
碳纤维复合材料的制备碳纤维和树脂基体通过复合工艺制成碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料的制造一般包括以下工艺流程：布料、预浸渍、硬化、成型、修整、钻孔、表面处理等工序。
布料纤维以规定长度、宽度、厚度等要求，堆放在模具内。
将环氧树脂预浸渍碳纤维纱线匀布在模具上，排出预浸渍后的碳纤维，压实为薄片，形成初步成型。
硬化放入烤箱中，固化出初步制成的树脂固体。
ACCC碳纤维复合芯导线技术在县级电网的应用前景分析
ACCC碳纤维复合芯导线技术在县级电网的应用前景分析摘要：碳纤维复合芯导线（ACCC）是一种新型架空输电线路用导线，重量轻、耐拉伸、热稳定性好、弛度小、单位面积通流能力强和抗腐蚀是其突出特点。
特别适合于公司驻地滨海、矿山地区腐蚀强度大、污秽强度高、导线易舞动的使用环境。
满足建设资源节约型、环境友好型电网的要求，在县级电网中输电线路中具有良好的应用前景。
关键词：碳纤维复合芯导线分析应用前景利用架空导线输送电能是电力输送的主要手段。
伴随着社会经济的高速发展，土地资源日趋紧张，架空输电线路新通道的审批和新建成为电网建设的突出难题。
部分地区由于经济高速发展，用电负荷呈几何级数增长，原有输电线路输送能力已不能满足负荷的快速增长，更换导线、加粗导线、新出专线势在必行。
拆除旧有线路、改造杆塔再架设新导线的传统方法成本高，工期长，一旦线路架设不及时，原有线路通道将被政府规划部门收回，新架线路将无法使用原有线路通道，给电网规划和建设带来极大困难，一定程度的提高了工程造价并延长了建设周期；线路架设过程中的长时间停电，也极大影响了电网的供电可靠性和设备可用系数。
为解决上述矛盾，寻找一种既能利用原有线路通道又能最大程度减少杆塔改造，同时还能大幅提高线路输送能力的工程施工方法成为唯一出路，工程人员将着力点放在了架空输电导线的革新上，寻找一种新型的架空输电导线材料成为关键。
1 碳纤维复合芯导线介绍自从输电线路投运以来，输电架空导线的主要类型就是钢芯铝绞线（ACSR）。
伴随着新材料技术的发展，20世纪末外国材料公司对有机复合材料代替金属材料制作导线芯材进行了研发和实验，经过探索和攻关，开发出了新型复合材料合成芯导线。
复合材料合成芯导线使用碳纤维等新型复合材料代替传统的导线中的钢芯，形成一种全新的架空输电线路导线，该技术的研发成功是架空输电线路一个里程碑式的标志。
目前，应用较多并取得一定成果的新型复合材料合成芯导线中，以美国CTC公司生产的碳纤维复合芯导线（ACCC）最为典型，已投入商业运行并取得了一系列的成功案例。
新型碳纤维复合芯导线在输电线路中的应用分析
新型碳纤维复合芯导线在输电线路中的应用分析发布时间：2022-11-29T05:42:39.272Z 来源：《科技新时代》2022年第15期8月作者：李雄[导读] 新型碳纤维复合芯导线具有良好的力学性能和电气特性,李雄中国电建集团青海省电力设计院有限公司青海省西宁市 810008摘要:新型碳纤维复合芯导线具有良好的力学性能和电气特性,与等径钢芯铝绞线相比,其主要有芯线强度高?导电率高?载流量大?质量轻?耐腐蚀?弧垂小等优点;与普通碳纤维导线相比,新型碳纤维复合芯导线采用铝包覆技术,在配套金具?导线压接和施工工艺等方面都有较大改进?本文主要就新型碳纤维复合芯导线在输电线路中的应用展开分析,同时使换线工程导线施工的安全?质量得到可靠保证?关键词:新型碳纤维复合芯导线;铝包覆技术;新建线路;经济性 1国内外碳纤维复合芯导线的发展现状1.1国外发展现状目前,国际上美国和日本的碳纤维复合芯技术比较成熟?20世纪90年代,日本研发出新型的碳纤维芯导线,并成功在线路上试用?2003年,美国CTC公司研发出碳纤维复合芯导线,2004年首次投入商业运营?目前,日本和美国对碳纤维复合芯导线的研究比较成熟,拥有顶尖的技术?但由于美国和日本实行技术垄断,导致向第三国家输出的电缆导线产品的价格十分昂贵?1.2国内发展现状远东控股集团有限公司在2005年与美国CTC公司签署了关于碳纤维复合芯导线研发的战略合作协议,首次将碳纤维复合芯技术引进国内,为国内电线电缆行业的发展做出了巨大的贡献?2009年,河北硅谷与华北电力科学研究院共同研究出碳纤维复合芯导线,并首次在国内500kV电压等级电路中挂网试运行;辽宁电力公司于哈尔滨玻璃钢研究院共同合作研发的碳纤维复合芯成功应用在66kV文桃线上? 随着电缆行业的不断发展,越来越多的企业对碳纤维复合芯导线进行研究,并对技术不断地改进,取得了较为理想的成果?因此,碳纤维复合芯导线应用在输电线路的改造工程?输电线路的新建工程等?2新型碳纤维复合芯导线的优点新型碳纤维复合芯导线采用铝包覆技术,即通过在碳纤维复合芯外包覆管壁不小于2.5mm的无缝铝管,将碳纤维的轴向压力转化为预张力,从而大大提高了芯棒的耐弯曲轴向抗压能力?新型碳纤维导线主要有以下优点:①采用铝包覆技术降低了线损;②采用新型液压式金具降低了附件费用;③采用新型压接技术降低了施工难度和费用;④优良的防腐性能延长了导线使用寿命,降低了维护费用?由于新型碳纤维复合芯导线具有上述优点,且经过改进,既保留了普通碳纤维导线的诸多优点,也克服了普通碳纤维导线的不足,施工?压接等工艺也非常接近于普通钢芯铝绞线,并且通过了金具压接?拉力?过滑车等相关试验,具有广阔的应用前景? 3碳纤维复合芯导线寿命评估及影响因素分析3.1输电线微风振动与疲劳寿命导线长期受到风?雨?冰?雷等自然条件的影响,输电线路运行中会出现各种有与导线故障有关而引起的事故?尤其是由微风振动引发的输电线路事故?微风振动会导致导线内部股线之间?导线与线夹之间的交变应力和滑移,进而产生磨损引发疲劳裂纹的发生,导致导线受损,疲劳破坏甚至散股?断股,这将直接降低架空导线的使用寿命?3.2导线微风振动微风振动的主要破坏形式是导线的疲劳断股和磨损,微风振动使输电线产生疲劳断股长从内层开始?输电线微风振动的形成原理为卡门涡街现象,即流体在流经圆柱体时,在其后方形成最稳定的卡门涡街,如图所示?在导线周围形成与风速流垂直的压力差,进而受到垂直于风速的周期激励力,当激励频率接近导线固有频率时,就会引起导线的周期性振动? 4220kV新建线路工程的技术经济分析220kV潍苓线工程概况:电压等级220kV,双回线路,经济输送容量550MW,线路长度20.6km;全线地形100%为平地,线路所在区域海拔高度为1000m以下,气象条件取典型区域气象条件中“最大风速27m/s(基础高度10m),覆冰厚度10mm”的组合条件?铁塔采用国家电网公司杆塔通用设计2E模块?220kV潍苓线基本导线型式为2×JL/G1A-400/35普通钢芯铝绞线?按照等载流量的原则,选择210~300mm2铝截面的3种新型碳纤维复合芯导线(2×JLRX1/F2A-210/40?2×JLRX1/F2A-240/40?2×JLRX1/F2A-300/40)进行初期投资及年费用比较;按照等铝截面的原则,选择400mm2铝截面的1种新型碳纤维复合芯导线(2×JLRX1/F2A-400/50)进行初期投资及年费用比较;按照等外径的原则,选择450mm2铝截面的1种新型碳纤维复合芯导线(2×JL?RX1/F2A-450/50)进行初期投资及年费用比较?表1所示为不同导线方案经济性比较结果? 表1采用新型碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线的 220 kV新建线由表2可知:新型碳纤维复合芯导线JLRX1/F2A-400/50和JLRX1/F2A-450/50方案的初期投资虽然比普通钢芯铝绞线JL/G1A-400/35方案的初期投资高4.6%和10.2%,但年费用分别比普通钢芯铝绞线方案低0.3%和1.2%?对于220kV新建双回线路,推荐采用JLRX1/F2A-400/50? JLRX1/F2A-450/50导线?5110kV新建线路工程的技术经济分析110kV淄北线工程概况:电压等级110kV,双回线路,经济输送容量100MW,线路长度11.2km;全线地形100%为平地,线路所在区域海拔高度为1000m以下,气象条件取典型区域气象条件中“最大风速27m/s(基础高度10m),覆冰厚度10mm”的组合条件?铁塔采用国家电网公司杆塔通用设计1E模块?110kV淄北线基本导线型式为1×JL/G1A-300/40普通钢芯铝绞线?按照等载流量的原则,选择185~300mm2铝截面的3种新型碳纤维复合芯导线(1×JLRX1/F2A-185/35?1×JLRX1/F2A-210/40?1×JLRX1/F2A-240/40)进行初期投资及年费用比较;按照等铝截面的原则,选择300mm2铝截面的1种新型碳纤维复合芯导线(1×JLRX1/F2A-300/40)进行初期投资及年费用比较;按照等外径的原则,选择360mm2铝截面的1种新型碳纤维复合芯导线(1×JL?RX1/F2A-360/40)进行初期投资及年费用比较?表2所示为不同导线方案经济性比较结果?表2采用新型碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线的 110 kV新建线由表3可知:新型碳纤维复合芯导线JLRX1/F2A-300/40和JLRX1/F2A-360/40方案的初期投资虽然比普通钢芯铝绞线JL/G1A-300/40方案的初期投资高3.9%和6.8%,但年费用分别比普通钢芯铝绞线方案低1.3%和3.4%?对于110kV新建双回线路,推荐采用JLRX1/F2A-300/40? JLRX1/F2A-360/40导线?6结语综上所述,新型碳纤维复合芯导线在旧线路改造工程的应用中可实现“全截面”覆盖,具有明显的经济效益和社会效益?对于220kV新建双回线路,推荐采用JLRX1/F2A-400/50?JLRX1/F2A-450/50导线;对于110kV新建双回线路,推荐采用JLRX1/F2A-300/40?JLRX1/F2A-360/40导线?参考文献[1]袁贝尔,应展烽,齐保军,等.高压碳纤维复合芯导线输电线路热过载运行的风险评估方法[J].电力系统自动化,2018,42(1):111-117.[2]张方正.铝包覆碳纤维复合芯导线研究现状与应用[J].山东电力技术,2017,44(11):58-64.[3]袁贝尔,应展烽,齐保军,等.高压碳纤维复合芯导线输电线路热过载运行的风险评估方法[J].电力系统自动化,2018,42(1):111-117.。
ACCC(碳纤维复合芯铝绞线)导线的应用和金具的研制
试验方法：温度 35±2℃腐蚀气氛 5%Nale 溶液喷雾
方法：截取芯 10 根，每根长 250mm， 称重，36.8792g，按盐酸腐败蚀法要求程序 进行，整个周期共 360h。结束后，拍照称重， 重量为 36.8792g，无见腐蚀凝点，重量无变 化。
ACCC（碳纤维复合芯铝绞线）导线的应用和金具 的研制
严行健 范正满
（江苏省电机工程学会 江苏南京 210024）
THE APPLICATION OF ACCC(ALUMINUM
CONDUCTOR COMPOSITE
CORE/TRAPEZOIDE WIRE) AND THE STUDY
OF METAL MODEL
0 引言
随着我国国民经济不断增长，对电力需 求也不断攀升，要求输电线路的传输容量越 来越大。为了解决在提高同条电力线路输送 容量的同时又能利用己有铁塔，不增加线路 走廊用地，探索我国电网改造，提高原有线 路利用率的途径，构建安全、环保、高效节 能、节约型输电网络的最有效办法即采用碳 纤 维 复 合 铝 芯 绞 线 ， 美 国 名 ACCC ： （ Aluminum Conductor Composite Core/Trapezoide Wire，本文简称 ACCC 导
0.01522 0.05394
200C 交流 电阻
0.02155 0.00951
75℃
598 1251
200℃
1098 2067
拉断力
（KN）
72.45 182. 8
注：1、截流量环境温度为 20℃时测得导体 所在温度截流量。
检测的数据、试验结果和美国 CTC 公司 提供的参数基本一致，略有差异，完全可以 应用国内输变电工程。 1.2 主要试验
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碳纤维复合材料芯导线在新建与改造线路应用技术经济分析[摘要]碳纤维复合材料芯导线的出现为线路增容和减少输电走廊等问题的解决提供了一种途径。
本文分析了其优点并调研了其在国内外的科研、应用情况。
本文结合我国220kV改造线路和500kV新建线路的典型参数，计算分析了应用碳纤维复合材料芯导线的技术经济性，从结果可见碳纤维复合材料芯导线的应用从技术上讲是可行的，从经济上讲是合理的。
[关键词] 碳纤维复合材料芯导线，500kV新建线路，220kV改造线路，技术经济比较；1.前言随着我国经济的快速发展，电力需求不断增长，电力负荷不断增加。
在土地资源日益稀缺、用电需求持续增长的情况下，如何使输电走廊尽可能少地占用土地资源，又能提高电网的输电能力，已经成为日益重要、亟待解决的难题，提高新建线路的单位输送容量和实施现有线路的扩容改造是两条有效的途径。
相比于同规格的钢芯铝绞线，碳纤维复合材料芯导线具有质量轻、抗拉强度大、线膨胀系数小、弧垂小、载流量大、耐高温、耐腐蚀等特点。
[1]碳纤维复合材料芯导线的共同特点是芯主要由碳纤维和热硬化性树脂构成。
碳纤维是由含碳量较高且在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的特种纤维。
碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，同时沿纤维轴方向表现出很高的强度，具有很高的比强度。
碳纤维增强环氧树脂复合材料比重小、刚性好、强度高，其比强度、比模量等综合指标在现有结构材料中是最高的，能够满足输电导线在强度、刚度、重量、疲劳特性等方面的严格要求。
[2]碳纤维复合材料芯导线技术的工程应用推广，符合国家电网公司推动“两型三新”线路建设的精神，不仅对于提高输电线路的输送容量和电网的安全可靠性，以及降低架空输配电工程总造价具有非常重要的意义;还将促进新技术、新工艺、新材料的研究;也势必推动国内相关产业的技术升级与进步。
碳纤维复合材料芯导线能否在新建线路和扩容改造工程中应用，不仅要在技术上可行还要在经济上合理，因此要结合具体的工程进行技术经济比较。
2 国内外研究和应用现状2.1 日本的概况20世纪90年代，日本昭和电线电缆株式会社、东京制纲株式会社和东北电力株式会社共同开发了一种称为ACFR(碳纤维芯铝绞线)的低驰度导线，主要用于解决既有架空输电线路导线弧垂过大、对地净距不足的问题。
其基本思想是用相同直径的碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)代替一般钢芯铝绞线(ACSR)中的钢芯，结构和外观如图2-1所示。
复合材料芯的质量是常规钢芯的约1/5，线膨胀系数约为1/12。
试验证明，这种新型复合材料芯导线的抗拉强度远远超过了ACSR，在常温下的应力——伸长特性呈现弹性体，没有塑性变性，断裂时的伸长量比钢绞线小，约为1.6%。
耐热性基本与ACSR相同。
ACFR在提高导线强度、降低导线重量和驰度方面具有突出的优点，其迁移点温度约为70℃，运行温度达150℃，重量比相同直径的ACSR导线轻30%。
当导电体采用耐热铝时，可以得到耐热性能更好的TACFR导线，在降低导线驰度的同时，提高导线的载流量[3]。
ACFR是ACSR 一对一的材料替换，导线外形、结构构造形式和尺寸与传统导线完全一样。
日本的ACFR已在日本东北电力公司宫城支店的66kV输电线路上试用。
但由于日本的新建线路极少，原有线路大多采用耐热铝合金导线，碳纤维复合材料芯导线所以没有得到大规模应用。
2.2 美国的概况美国Composite Technology Corporation(CTC，Irvine, CA)研制开发的碳纤维复合材料芯软铝导线 (Aluminum Conductor Composite Core，简称ACCC) 如图2-2所示。
其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，碳纤维采用聚酰胺耐火处理、碳化而成；高强度、高韧性配方的环氧树脂具有很强的耐冲击性、耐抗拉应力和弯曲应力。
将碳纤维与玻璃纤维进行预拉伸后，在环氧树脂浸渍，然后在高温模子中固化成型为复合材料芯线。
其导体为梯形截面的铝线股。
图2-2 ACCC导线(左)与ACSR导线(右)[1]据目前所了解的资料，国外碳纤维复合芯软铝导线的生产厂家有两个，均在美国，分别是CTC公司(Composite Technology Corporation)和水银电缆公司(Mercury Cable & Energy LLC)。
其中美国CTC公司研制的碳纤维复合芯软铝导线(型号为ACCC/TW)2004年8月首次在安装在试验线段上，2005年1月正式在实际线路工程上应用。
迄今为止，国外共有15条线路(均为单回路)使用该种导线，在这15条线路中，美国有13条，其中试验线路1条，长1.06km;230kV线路2条，共计4.0km;161kV线路1条，长0.15km;138kV 线路3条，共计34.96km;115kV线路1条，长0.14km;69kV线路2条，共计1.37km;34.5kV线路2条，共计35.05km;13.8kV线路1条，长1km，法国2005年开始进行碳纤维复合芯软铝导线应用试验，有两条使用该种导线的试验线路，长度分别为0.8km和0.4m。
美国水银电缆公司生产的碳纤维复合芯软铝导线(型号为HVCRC)未见实际应用的报告。
由此可见，碳纤维复合芯软铝导线在国外应用并不广泛，每条线路使用长度较短(大部分线路长度不超过3km)，多数电压等级较低(138kV及以下)，且运行时间短(不足5年)，运行经验不够丰富。
2.3 国内的情况我国目前已基本掌握纤维增强复合材料的设计与制备技术。
我国在玻璃纤维和树脂体系的研究和生产方面，已实现了国产化。
部分高端纤维如碳纤维原丝的生产也即将实现国产化。
因此，研制具有我国自主知识产权的导线用碳纤维复合芯材料以及实现碳纤维复合材料芯导线国产化的条件已基本成熟。
从2005年开始，国内多家单位开始了碳纤维复合材料芯导线的研究工作。
主要包括：远东电缆有限公司、中国电力科学研究院(以下简称中国电科院)、航天四院43所、辽宁省电力公司与哈玻院、华北电力科学研究院和河北硅谷化工有限公司等。
国内多家科研单位的研究成果进入了挂网试运行的阶段。
2009年1月华北电力科学研究院和河北硅谷化工有限公司合作开发的300/50在500kV万顺Ⅲ线470-473号段挂网运行。
2009年11月浙江省金华电力局将中国电科院研制的JLRX/T/TW-430/60碳纤维复合芯梯形软铝导线和配套金具安装在220kV 金仙线7+1～8#档挂网运行。
目前商业化运行最多的是远东电缆有限公司开发的碳纤维复合材料芯导线，自2006年6月第一条碳纤维复合芯软铝导线开始在福建省220kV线路工程中使用算起，至2009年底已有41条使用该种导线的线路(电站)投运，还有8条线路正在施工或马上开工。
在这49条线路(电站)当中，主要以增容改造或扩建为主，电压等级有110kV和220kV两种，单线总长度为1812km。
综上所述，可见具备研制碳纤维复合材料芯导线能力的只有美国、日本和中国;碳纤维复合材料芯导线在国外应用的线路数量和单线公里数都远少于在中国的应用数量。
3 碳纤维芯导线的分类及应用中应关注的参数目前已研制出来的碳纤维复合材料芯导线的种类很多，可以按以下三种方式分类。
按碳纤维复合材料芯的形状可以分为两类，第一类是多股碳纤维复合材料芯绞合而成，如图2-1所示;第二类是单股芯棒，如图2-2所示;按导体材料可分为三类，第一类是硬铝，第二类是软铝，第三类是耐热铝合金;按导体的形状可分为两类，第一类为圆线，第二类为型线。
3.2 应用中应关注的参数碳纤维复合材料芯是导线的重要原材料，某些性能通过控制特定参数方可达标，经过大量实践及理论分析后，笔者认为碳纤维复合材料芯应符合但不限于以下的规定。
3.2.1 表面质量碳纤维复合材料芯应圆整、光洁、无裂纹，无纤维裸露等与良好工业商品不一致的缺陷。
3.2.2 抗拉强度碳纤维复合材料芯的抗拉强度应符合表3-1的规定。
根据抗拉强度计算碳纤维复合材料芯拉断力时，应使用碳纤维复合材料芯的实测直径。
3.2.3 断裂伸长率碳纤维复合材料芯在标距为2000mm时，拉断时的伸长率应不小于1.5%。
3.2.4 直径和直径偏差碳纤维复合材料芯直径偏差、不圆度应符合表3-2的规定3.2.5 线膨胀系数和弹性模量碳纤维复合材料芯的线膨胀系数和弹性模量应符合表3-3的规定。
3.2.6密度为计算标称重量，碳纤维复合材料芯的密度≤2.00 g/cm3。
3.2.7 接头碳纤维复合材料芯不允许有接头。
3.2.8 环境性能3.2.8.1 高温性能碳纤维复合材料芯在180℃的高温环境下静置3小时后，其抗拉强度损失率应不大于常温时抗拉强度的10%。
3.2.8.2低温性能碳纤维复合材料芯在-40℃的低温环境下静置3小时后，其冲击强度的损失率应不大于常温时冲击强度的10%。
3.2.8.3抗紫外线GB/T 14522-2008，《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》，碳纤维复合材料芯应通过波长小于400nm的荧光紫外灯，辐照度为1.55W/m2*nm暴露1000h后，其表面不发黏、无起皮和龟裂现象，且抗拉强度不低于表3-1所列最小抗拉强度。
3.2.8.4耐腐蚀性能碳纤维复合材料芯在室温下应能分别通过3%硫酸或3%氯化钠溶液中浸泡至少100小时，其表面应光洁无可见腐蚀现象。
3.2. 8.5 湿热老化碳纤维复合材料芯应在150℃环境中置放1h，然后室温水喷淋冷却1h，如此反复循环100次试验，其抗拉强度不低于表3-1所列最小抗拉强度。
3.2.9 卷绕性能碳纤维复合材料芯应在60倍自身直径的筒体上以不大于5r/min的卷绕速度卷绕2圈试验，其表层不开裂、不起皮;其抗拉强度不低于表3-1所列最小抗拉强度。
3.2.10 扭转性能碳纤维复合材料芯应以200倍自身直径的长度试样以不大于2r/min的扭转速度扭转720°试验，其表层不开裂，其抗拉强度不低于表3-1所列最小抗拉强度。
3.2.11 侧压性能碳纤维复合材料芯至少应能承受自身额定拉断力的25%大小的压力平稳加载接触长度为100mm芯棒上受压试验，其表层不开裂、不脱皮。
3.2.12玻璃化转变温度Tg纤维增强树脂基复合材料芯棒玻璃化转变温度Tg应不小于180℃。
3.2.13 热老化寿命碳纤维复合材料芯的热寿命评定，选取180℃、195℃、210℃三点老化温度，以抗拉强度的70%作为寿命终止参数，其最低热老化温度点应不短于5000h，最高温度点应不短于100h(如果可能应小于500h)。