專利名稱：一種碳纖維光電復合導線接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力輸送領域，尤其是涉及一種電力金具，具體涉及一種碳纖維光電復合導線接頭。
背景技術：
國內(nèi)外高壓輸電中的關鍵技術之一是導線，導線性能的好壞直接影響輸電特性。導線在使用過程中，要承受復雜工礦的影響風力疲勞載荷、電場感應、磁場渦流、高溫、高寒、雨雪冰雹等，而且受到大氣中各種介質的腐蝕。因而要求導線要具有高的導電特性、高的拉伸強度、高的抗疲勞性能、高的耐復雜環(huán)境影響和耐腐蝕性能。目前國內(nèi)外用的導線幾乎全部為鋼芯鋁絞線或鋼芯銅絞線，該類導線雖然能夠滿足導電要求，但線損高，弧垂大，電磁噪音大，不利于加大塔距和高溫輸電。 國外近幾年出現(xiàn)了碳纖維光電復合導線，其特征是以碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料代替鋼芯，該新型導線具有受熱不膨脹，重量輕，高溫輸電弧垂小等優(yōu)點，獲得了國際輸變電系統(tǒng)的青睞和認可。普通鋼芯鋁絞線采用直接連緊結構形式，導線鋼芯直接用卡子與張緊接頭連接在一起，全部采用機械結構形式，西部導電體用鍍鋅鋼卡直接壓緊導電鋁導線。由于碳纖維光電復合導線的復合芯沒有彎曲強度，且不耐壓，不能直接用鋼卡子連接，目前雖然有用開口片螺母緊固連接形式，但連接壓緊部分為線接觸，特別容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，且尺寸精度要求極高，現(xiàn)場應用困難。同時，現(xiàn)有的接頭不能夠將光電復合導線中的光纖引出，無法實現(xiàn)光、電分離。此夕卜，現(xiàn)有的接頭，容易受風力而擺動，還容易受濕冷天氣結成覆冰，進而造成輸電線路舞動。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，研制一種為碳纖維光電復合導線的大量推廣應用奠定基礎，適用于碳纖維光電復合導線的連接接頭的一種碳纖維光電復合導線接頭，通過改變原有接頭的外形，以減小風阻；改變接頭的覆冰輪廓，改變接頭覆冰時空氣動力外形，進而減少輸電線路舞動幾率并降低輸電線路舞動幅度，同時要解決實現(xiàn)光纖和輸電導線分離的問題。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是—種碳纖維光電復合導線接頭，其特征在于，所述接頭為內(nèi)、外兩層結構，外層結構由筒狀的壓線套和在壓線套的外部連接固定的導電連接頭組成，在壓線套的內(nèi)腔設置有由張力頭、張緊套筒、內(nèi)頂螺母、內(nèi)錐體組成的組合體式內(nèi)層結構，張緊套筒的一端為錐形腔體，其錐形腔體內(nèi)腔的錐度與其錐形腔體內(nèi)所套裝的內(nèi)錐體外部的錐度一致，張緊套筒另一端的內(nèi)腔設置有內(nèi)螺紋，其內(nèi)螺紋與張力頭和內(nèi)頂螺母的外螺紋相匹配，內(nèi)錐體上有穿裝碳纖維光電復合導線的中心通孔，在壓線套與張緊套筒之間有穿裝鋁絞線的環(huán)行腔，在內(nèi)頂螺母與內(nèi)錐體之間的內(nèi)頂螺母上有頂壓內(nèi)錐體凸臺，在內(nèi)頂螺母與張力頭之間有兩者相互咬合的接頭；在所述壓線套和張緊套筒上分別設置至少一個鏤空孔；在所述壓線套的外輪廓上設置螺旋環(huán)繞條紋。所述鏤空孔用于在需要的時候引出碳纖維光電復合導線中的光纖部分，以實現(xiàn)光、電分離。此外，在壓線套的外輪廓上設置環(huán)繞的螺旋條紋，螺旋形狀改變該壓線套部位的空氣動力形狀，可以使壓線套沿長度方向上的受風橫截面不斷變化；還可以在濕冷天氣下使壓線套外覆冰輪廓為不規(guī)則形狀，使截面沿螺旋方向變化，以致風力所產(chǎn)生的空氣動力效應相互干擾與制約，從而破壞了起舞的條件使其升力系數(shù)減小，升力系數(shù)曲線變化趨于平穩(wěn)，其阻力系數(shù)的增大能使導線在運動過程中消耗更多的能量，有利于減少輸電線路舞動幾率并降低輸電線路舞動幅度。由于采用了上述方案，使得本實用新型在使用中，可減小風阻，并減少輸電線路舞動幾率并降低輸電線路舞動幅度。本實用新型的內(nèi)錐體由3-6塊小錐塊組合而成，內(nèi)錐體的外錐面與張緊套筒的錐體腔體的內(nèi)表面錐度完全一致，內(nèi)錐體穿裝碳纖維光電復合導線的中心通孔的內(nèi)徑比碳纖維光電復合導線的碳纖維復合芯外徑小0. 2-2_，內(nèi)頂螺母與張力頭之間的相互咬合接頭為相匹配的內(nèi)六角和外六角，張力頭外端有與外部架線鐵塔上的張力機構連接的孔。 本實用新型其外層的導電連接頭與壓線套的連接為鋁合金壓鑄一次整體成型體的固定連接，筒狀的壓線套的導電筒體為一端帶有張力頭的穿裝孔，一端敞開的圓形筒體，圓形筒體內(nèi)孔的截面積略大于張緊套筒外圓的截面積與導線鋁絞線導電面積之和，穿裝鋁絞線的環(huán)行腔的截面積大于導線鋁絞線導電面積的I. 5倍。本實用新型的結構特征和使用時的工作原理是它為外內(nèi)兩層結構，內(nèi)層結構是張緊套筒組合體，用于夾緊碳纖維光電復合導線的碳纖維復合芯，外層結構是導電接頭，用于夾緊碳纖維光電復合導線的導電鋁導線，內(nèi)層結構為組合體，材質為不銹鋼，或鍍、滲、涂有防腐蝕涂層的金屬材料，張緊套筒的一端為錐形腔體，其內(nèi)腔錐度與內(nèi)錐體外部錐度一致，張緊套筒另一端為圓柱螺紋腔體，其螺紋規(guī)格與張力頭螺紋及內(nèi)頂螺母螺紋規(guī)格一致。內(nèi)錐體由3-6塊小錐塊組合而成，組合起來后的內(nèi)錐體外錐面與張緊套筒的錐體腔體內(nèi)內(nèi)表面錐度完全一致，內(nèi)錐體內(nèi)腔為圓柱腔體，內(nèi)徑比碳纖維光電復合導線的碳纖維復合芯外徑小0. 2-2mm ；內(nèi)頂螺母的外螺紋與張緊套筒另一端圓柱腔體內(nèi)螺紋一致，其一端稍小，用于壓緊內(nèi)錐體端面，另一端為內(nèi)六角，用于擰緊固定內(nèi)錐體；張力頭為一一端帶孔的圓柱螺紋體，其外螺紋與張緊套筒圓柱腔體內(nèi)螺紋一致，其孔用于連接架線鐵塔上的張力機構。使用時先將碳纖維光電復合導線的鋁導線剝開，露出中間復合芯，將復合芯穿進張緊套筒內(nèi)錐端，從另一圓柱筒體端穿出，將內(nèi)錐體安裝在碳纖維復合芯外部，連同內(nèi)錐體一起回拉復合芯至張緊套筒錐體腔體，安裝內(nèi)頂螺母，從張緊套筒內(nèi)部頂緊固定內(nèi)錐體，將導線鋁絞線平附在張緊套筒外部，連同組合好的張緊套筒整體裝進外層接頭，從外層導電接頭端部插進張力頭并擰緊固定，用壓緊機構將導電接頭外部緊固壓緊，保證外層導電接頭與導線鋁絞線良好接觸。本實用新型的優(yōu)點是接頭連接碳纖維光電復合導線時，操作容易，可靠性高，不松脫，不損傷碳纖維光電復合導線的碳纖維復合芯，并且可重復利用。并且通過改變接頭的外形，減小風阻；改變接頭的覆冰輪廓，改變接頭覆冰時空氣動力外形，進而減少輸電線路舞動幾率并降低輸電線路舞動幅度，同時解決了光纖和輸電導線分離的問題。
圖I為本實用新型的碳纖維光電復合導線接頭的剖面圖。圖2為本實用新型的碳纖維光電復合導線接頭的內(nèi)錐體結構的示意圖。圖中1 一張力頭，2—壓線套，3—張緊套筒，4一內(nèi)頂螺母，5—內(nèi)錐體，6—碳纖維光電復合導線，7—招絞線，8—導電連接頭，9一粗糙體，10 —內(nèi)錐體組合塊A，11 一內(nèi)錐體組合塊B，12 —內(nèi)錐體組合塊C，13—壓線套上的鏤空孔，14一張緊套筒上的鏤空孔。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。一種碳纖維光電復合導線接頭，其導線接頭為內(nèi)、外兩層結構，外層結構由筒狀的壓線套2和在壓線套2的外部連接固定的導電連接頭8組成，在壓線套2的內(nèi)腔設置有由 張力頭I、張緊套筒3、內(nèi)頂螺母4、內(nèi)錐體5組成的組合體式內(nèi)層結構，張緊套筒3的一端為錐形腔體，其錐形腔體內(nèi)腔的錐度與其錐形腔體內(nèi)所套裝的內(nèi)錐體5外部的錐度一致，張緊套筒3另一端的內(nèi)腔設置有內(nèi)螺紋，其內(nèi)螺紋與張力頭I和內(nèi)頂螺母4的外螺紋相匹配，內(nèi)錐體5上有穿裝碳纖維光電復合導線6的中心通孔，在壓線套2與張緊套筒3之間有穿裝鋁絞線7的環(huán)行腔，在內(nèi)頂螺母4與內(nèi)錐體5之間的內(nèi)頂螺母4上有頂壓內(nèi)錐體5凸臺，在內(nèi)頂螺母4與張力頭I之間有兩者相互咬合的接頭。在所述壓線套2和張緊套筒3上分別設置一個鏤空孔13、14 ;在所述壓線套2的外輪廓上設置螺旋環(huán)繞條紋(圖中未示出)。其內(nèi)錐體5由3-6塊小錐塊組合而成，內(nèi)錐體5的外錐面與張緊套筒3的錐體腔體的內(nèi)表面錐度完全一致，內(nèi)錐體5穿裝碳纖維光電復合導線6的中心通孔的內(nèi)徑比碳纖維光電復合導線的碳纖維復合芯外徑小0. 2-2_，內(nèi)頂螺母4與張力頭I之間的相互咬合接頭為相匹配的內(nèi)六角和外六角，張力頭I外端有與外部架線鐵塔上的張力機構連接的孔。其外層的導電連接頭8與壓線套2的連接為鋁合金壓鑄一次整體成型體的固定連接，筒狀的壓線套2的導電筒體為一端帶有張力頭I的穿裝孔，一端敞開的圓形筒體，圓形筒體內(nèi)孔的截面積略大于張緊套筒3外圓的截面積與導線鋁絞線7導電面積之和，穿裝鋁絞線7的環(huán)行腔的截面積大于導線鋁絞線7導電面積的I. 5倍。實施例一碳纖維光電復合導線芯部材料為碳纖維復合材料，直徑10mm，導線外徑30mm，軟鋁材質。加工生產(chǎn)適合本導線的接頭，結構尺寸如下張緊套筒3的長度400mm，外徑40mm，內(nèi)徑20mm，螺紋部分長度200mm，根據(jù)張緊套筒3螺紋配制加工內(nèi)頂螺母4和張力頭1，內(nèi)錐腔體長度200mm，內(nèi)錐體外徑20mm，內(nèi)錐體內(nèi)徑9. 5mm,內(nèi)錐體共有三塊組成，以上材料材質為45號優(yōu)質碳素鋼鍍鋅處理；根據(jù)導線結構尺寸及張緊套筒3結構尺寸，設計導電接頭內(nèi)徑50mm,導電接頭外徑70mm,長度500mm,材質為高強招合金。使用時，先將碳纖維光電復合導線的鋁導線剝開，露出中間直徑IOmm復合芯，將復合芯穿進張緊套筒3內(nèi)錐端，從另一圓柱筒體端穿出，將三塊內(nèi)錐體安裝在IOmm碳纖維光電復合導線外部，連同內(nèi)錐體5 —起回拉復合芯至張緊套筒3的錐體腔體，安裝內(nèi)頂螺母4，從張緊套筒3內(nèi)部頂緊固定內(nèi)錐體5，將導線鋁絞線平附在張緊套筒3外部，連同組合好的張緊套筒3整體裝進外層接頭內(nèi)，從外層導電連接頭8端插進張力頭I并擰緊固定，用液壓鉗將導電連接頭8外部緊固壓緊。至此碳纖維光電復合導線接頭安裝完畢。拉力實驗表明，該接頭可承受12噸拉斷力實施例二碳纖維光電復合導線芯部材料為碳纖維復合材料，圓形，直徑15mm，導線外徑50mm，軟鋁材質。加工生產(chǎn)適合本導線的接頭，結構尺寸如下張緊套筒長度500mm，外徑50mm，內(nèi)徑25mm，螺紋部分長度200mm，根據(jù)張緊套筒螺紋配制加工內(nèi)頂螺母和張力頭，內(nèi)錐腔體長度300mm，內(nèi)錐體外徑25mm，內(nèi)錐體內(nèi)徑13mm，內(nèi)錐體共有四塊組成，以上材料材質為高鉻高強不銹鋼；根據(jù)導線結構尺寸及張緊套筒結構尺寸，設計導電接頭內(nèi)徑75mm，導電接頭外徑100mm,長度600mm,材質為高強招合金。 使用時，按照實施例一的方法步驟安裝接頭。拉力實驗表明，該接頭可承受30噸拉斷力。
權利要求1 . I、一種碳纖維光電復合導線接頭，其特征在于，所述接頭為內(nèi)、外兩層結構，外層結構由筒狀的壓線套和在壓線套的外部連接固定的導電連接頭組成，在壓線套的內(nèi)腔設置有由張力頭、張緊套筒、內(nèi)頂螺母、內(nèi)錐體組成的組合體式內(nèi)層結構，張緊套筒的一端為錐形腔體，其錐形腔體內(nèi)腔的錐度與其錐形腔體內(nèi)所套裝的內(nèi)錐體外部的錐度一致，張緊套筒另一端的內(nèi)腔設置有內(nèi)螺紋，其內(nèi)螺紋與張力頭和內(nèi)頂螺母的外螺紋相匹配，內(nèi)錐體上有穿裝碳纖維光電復合導線的中心通孔，在壓線套與張緊套筒之間有穿裝鋁絞線的環(huán)行腔，在內(nèi)頂螺母與內(nèi)錐體之間的內(nèi)頂螺母上有頂壓內(nèi)錐體凸臺，在內(nèi)頂螺母與張力頭之間有兩者相互咬合的接頭；在所述壓線套和張緊套筒上分別設置至少一個鏤空孔；在所述壓線套的外輪廓上設置螺旋環(huán)繞條紋。
專利摘要本實用新型涉及一種碳纖維光電復合導線接頭，其特征在于，導線接頭為內(nèi)、外兩層結構，外層結構由筒狀的壓線套和在壓線套的外部連接固定的導電連接頭組成，在壓線套的內(nèi)腔設置有由張力頭、張緊套筒、內(nèi)頂螺母、內(nèi)錐體組成的組合體式內(nèi)層結構；在所述壓線套和張緊套筒上分別設置至少一個鏤空孔；在所述壓線套的外輪廓上設置螺旋環(huán)繞條紋。本實用新型特別適合用作超高壓、特高壓輸電用碳纖維光電復合導線的接頭，并且可以引出復合導線中的光纖，實現(xiàn)光纖和輸電導線分離。
文檔編號H01R4/50GK202513306SQ20122018134
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權日2012年4月26日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:河南科信電纜有限公司