于文川+董珊珊

【摘要】 隨著科學技術和電線電纜行業(yè)的快速發(fā)展，碳纖維復合芯導線顯著的優(yōu)勢，使其成為輸電導線的最佳選擇。本論文主要介紹碳纖維復合芯導線的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，并對其發(fā)展前景進行了展望。

【關鍵詞】 電線電纜 碳纖維復合芯導線 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展展望

一、引言

隨著社會的快速發(fā)展，電網中輸電線路輸送能力不足，已經不能承受傳輸容量快速擴容的需求。由于過重的負荷造成的斷電、停電故障，甚至引起火災的情況頻頻發(fā)生，電力工業(yè)進入了“技術瓶頸”階段。

為了解決這個電力傳輸問題，各國不斷探索新型的輸電導線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輸電導線。碳纖維復合芯導線與傳統(tǒng)的輸電導線相比，能夠突顯電力傳輸?shù)墓?jié)能、環(huán)保與安全等方面的優(yōu)勢[1]。

二、 國內外碳纖維復合芯導線的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國際上美國和日本的碳纖維復合芯技術比較成熟。20世紀90年代，日本研發(fā)出新型的碳纖維芯導線，并成功在線路上試用。2003年，美國CTC公司研發(fā)出碳纖維復合芯導線，2004年首次投入商業(yè)運營。目前，日本和美國對碳纖維復合芯導線的研究比較成熟，擁有頂尖的技術。但由于美國和日本實行技術壟斷，導致向第三國家輸出的電纜導線產品的價格十分昂貴。

2.2國內發(fā)展現(xiàn)狀

遠東控股集團有限公司在2005年與美國CTC公司簽署了關于碳纖維復合芯導線研發(fā)的戰(zhàn)略合作協(xié)議，首次將碳纖維復合芯技術引進國內，為國內電線電纜行業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。2009年，河北硅谷與華北電力科學研究院共同研究出碳纖維復合芯導線，并首次在國內500 kV電壓等級電路中掛網試運行；遼寧電力公司于哈爾濱玻璃鋼研究院共同合作研發(fā)的碳纖維復合芯成功應用在66 kV 文桃線上[2]。

隨著電纜行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)對碳纖維復合芯導線進行研究，并對技術不斷地改進，取得了較為理想的成果。因此，碳纖維復合芯導線應用在輸電線路的改造工程、輸電線路的新建工程等[3]。與此同時，碳纖維復合芯導線能夠減輕自然災害對輸電線路的破壞。

三、碳纖維復合芯導線電線電纜存在的問題

我國對碳纖維復合芯導線的研究相比國外較晚，專業(yè)技術相對薄弱。國內該產品進口量較大，價格偏高。隨著電纜行業(yè)的發(fā)展，國內碳纖維復合芯導線行業(yè)技術逐步發(fā)展，但仍不能夠滿足國內電網的需求。

3.1技術問題

目前，國內電線電纜行業(yè)“三缺兩多”的情況非常嚴峻?！叭薄奔慈鄙儋Y金、人才、技術；“兩多”即產能過剩、設備過剩。美國和日本開發(fā)碳纖維復合芯的技術壟斷，而國內的碳纖維復合芯技術還在不斷的探索中，雖然有幾家大型企業(yè)批量生產，并在國內掛網運行，但還有需要改進的方面。中國電纜行業(yè)技術的不斷改進，不僅需要公司技術研究人員的不懈努力，同時也需要加強企業(yè)與科研研究單位的戰(zhàn)略合作。

根據(jù)河北省產品質量監(jiān)督檢驗院（國家特種電纜產品質量監(jiān)督檢驗中心）每年對電纜產品檢測的情況，可以看出，目前，碳纖維復合芯導線技術仍未普及至一些中小型電線電纜公司，這也是其無法在全國內廣泛使用的原因之一。

3.2 施工中的問題

碳纖維復合芯導線電線電纜的安裝使用過程對施工人員的要求較高，這是因為碳纖維復合芯和外層的鋁絞線之間的膨脹系數(shù)相差較大，導致其在施工過程中容易與鋁層之間發(fā)生滑移現(xiàn)象[4]。

碳纖維復合芯導線電線電纜不僅要求技術要先進，而且對施工員工的素質要求極高，因此建議加強廠家對生產技術進行審查，以及對電線電纜的產品型式試驗加大抽檢力度，加強質量檢測。

四、碳纖維復合芯導線電線電纜的發(fā)展前景

目前，碳纖維復合芯導線的出世可以看作為架空輸電導線的一場革命，成為了替代傳統(tǒng)輸電導線的最佳選擇，具備質量輕、弧垂小、模量高、耐高溫、膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，成功實現(xiàn)了電力傳輸?shù)沫h(huán)保、安全與節(jié)能等優(yōu)勢[5]。由于傳統(tǒng)的輸電導線輸電能力不足，在線路改造過程中投資較高，因此發(fā)展新型的輸電導線已經成為一種必然趨勢。

國內企業(yè)及科研機構應該不斷改進碳纖維復合芯導線技術，擁有相關的知識產權專利，進而可將技術授權企業(yè)，使其碳纖維復合芯電線電纜應用于全國范圍內。在未來的發(fā)展階段，碳纖維復合芯導線將會成為國家電網電力輸電導線的主力。

參 考 文 獻

[1] 張國光. 碳纖維復合芯導線在電力傳輸線路上的應用[J]. 河南電力，2007，4：56-57，64

[2] 何州文，陳新，王秋玲，張卓. 國內碳纖維復合芯的研究和應用綜述[J]. 電力建設，2010，31（4）：90-93

[3]朱愛鈞，尤志巍，張錦秀. 碳纖維復合導線在上海電網應用前景初探[J]. 華東電力，2007，35（10）：93-95

[4] 李俠. 碳纖維復合導線在架空線路工程中的研究和應用[J]. 科技創(chuàng)新導報，2014，4：124

[5] 尤傳永. 增容導線在架空輸電線路上的應用研究[J]. 電力設備，2006，7（10）：1-2