電力導(dǎo)線的碳纖維復(fù)合材料芯發(fā)展?fàn)顩r

20世紀(jì)90年代，日本學(xué)者研究用碳纖維復(fù)合材料芯代替鋼芯，開發(fā)出了即碳纖維復(fù)合芯鋁絞線。碳纖維復(fù)合芯是由碳纖維為中心層和玻璃纖維包覆制成的單根或多根芯棒。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線（ACCC）是一種全新概念的架空輸電線路用導(dǎo)線，用碳纖維復(fù)合芯替代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線中的鋼芯制成，是復(fù)合材料在輸電導(dǎo)線中的創(chuàng)新性應(yīng)用，可節(jié)約走廊20-40%，擴(kuò)容線路可減少新建線路一半的土地占用面積；節(jié)能降耗，全年220Kv線路每公里減少電力損耗將達(dá)20萬元左右；導(dǎo)線輸送能力提高約30-50%。2003年, 美國的CTC(composite Technology company)公司推出了ACCC(Aluminum conductor composite core)復(fù)合材料合成芯導(dǎo)線，美國最早成功推行復(fù)合芯導(dǎo)線輸電線路，歐美國家共有19條線路（均為單回路）使用該種導(dǎo)線，美國16條線路；法國2條線路；西班牙1條線路；日本碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線主要由日本制綱株式會(huì)社生產(chǎn)，導(dǎo)線在日本東北電力公司宮城支店的66kV輸電線路上進(jìn)行了試用。目前，印度、波蘭、巴西等國家也積極開發(fā)碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線技術(shù)，印度作為最有潛力的市場正在推動(dòng)復(fù)合芯導(dǎo)線輸電線路應(yīng)用。我國的江蘇遠(yuǎn)東電纜有限公司于2005年引進(jìn)美國CTC公司復(fù)合芯產(chǎn)品，合作生產(chǎn)ACCC導(dǎo)線，購買美國CTC公司復(fù)合芯制造的導(dǎo)線已在我國多個(gè)地區(qū)掛網(wǎng)運(yùn)行100多條。2008年，河北硅谷化工公司的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線項(xiàng)目在邯鄲市永年縣開工建設(shè)。

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2010年9月，中國電力科學(xué)院承擔(dān)的國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“碳纖維復(fù)合芯擴(kuò)容導(dǎo)線的開發(fā)”順利通過驗(yàn)收，并已在50多條線路掛網(wǎng)試運(yùn)行。迄今為止，除非洲國家以外，其他幾大洲都有碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的成功應(yīng)用。目前，全球碳纖維復(fù)合芯應(yīng)用里程超過10000公里，其中中國超過5000公里。現(xiàn)階段碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線應(yīng)用主要以線路增容改造為主，在新建線路中未大規(guī)模推廣，其主要存在安全可靠性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、運(yùn)行穩(wěn)定性的問題。如何進(jìn)一步降低碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的造價(jià)、ACCC生產(chǎn)、施工及運(yùn)行中安全可靠性評(píng)定的方法有待進(jìn)一步研究。目前國家電網(wǎng)公司已經(jīng)制定了十二五期間ACCC的推廣應(yīng)用計(jì)劃；立項(xiàng)開展ACCC的國產(chǎn)化應(yīng)用技術(shù)、低成本技術(shù)、老化與安全壽命評(píng)估、無損檢測和線路在線檢測等應(yīng)用技術(shù)研究；中國電科院和上纜所已編制碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)線的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家已建成158條CF芯專用拉擠生產(chǎn)線，進(jìn)一步加大了產(chǎn)業(yè)研發(fā)力度，正在逐步降低產(chǎn)品價(jià)格。