浅析碳纤维复合芯导线电线电缆的发展

于文川+董珊珊

【摘要】 随着科学技术和电线电缆行业的快速发展，碳纤维复合芯导线显著的优势，使其成为输电导线的最佳选择。本论文主要介绍碳纤维复合芯导线的发展现状和存在的问题，并对其发展前景进行了展望。

【关键词】 电线电缆 碳纤维复合芯导线 发展现状 发展展望

一、引言

随着社会的快速发展，电网中输电线路输送能力不足，已经不能承受传输容量快速扩容的需求。由于过重的负荷造成的断电、停电故障，甚至引起火灾的情况频频发生，电力工业进入了“技术瓶颈”阶段。

为了解决这个电力传输问题，各国不断探索新型的输电导线代替传统的输电导线。碳纤维复合芯导线与传统的输电导线相比，能够突显电力传输的节能、环保与安全等方面的优势[1]。

二、 国内外碳纤维复合芯导线的发展现状

2.1 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。

2.2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，首次將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500 kV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66 kV 文桃线上[2]。

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[3]。与此同时，碳纤维复合芯导线能够减轻自然灾害对输电线路的破坏。

三、碳纤维复合芯导线电线电缆存在的问题

我国对碳纤维复合芯导线的研究相比国外较晚，专业技术相对薄弱。国内该产品进口量较大，价格偏高。随着电缆行业的发展，国内碳纤维复合芯导线行业技术逐步发展，但仍不能够满足国内电网的需求。

3.1技术问题

目前，国内电线电缆行业“三缺两多”的情况非常严峻。“三缺”即缺少资金、人才、技术；“两多”即产能过剩、设备过剩。美国和日本开发碳纤维复合芯的技术垄断，而国内的碳纤维复合芯技术还在不断的探索中，虽然有几家大型企业批量生产，并在国内挂网运行，但还有需要改进的方面。中国电缆行业技术的不断改进，不仅需要公司技术研究人员的不懈努力，同时也需要加强企业与科研研究单位的战略合作。

根据河北省产品质量监督检验院（国家特种电缆产品质量监督检验中心）每年对电缆产品检测的情况，可以看出，目前，碳纤维复合芯导线技术仍未普及至一些中小型电线电缆公司，这也是其无法在全国内广泛使用的原因之一。

3.2 施工中的问题

碳纤维复合芯导线电线电缆的安装使用过程对施工人员的要求较高，这是因为碳纤维复合芯和外层的铝绞线之间的膨胀系数相差较大，导致其在施工过程中容易与铝层之间发生滑移现象[4]。

碳纤维复合芯导线电线电缆不仅要求技术要先进，而且对施工员工的素质要求极高，因此建议加强厂家对生产技术进行审查，以及对电线电缆的产品型式试验加大抽检力度，加强质量检测。

四、碳纤维复合芯导线电线电缆的发展前景

目前，碳纤维复合芯导线的出世可以看作为架空输电导线的一场革命，成为了替代传统输电导线的最佳选择，具备质量轻、弧垂小、模量高、耐高温、膨胀系数小等优点，成功实现了电力传输的环保、安全与节能等优势[5]。由于传统的输电导线输电能力不足，在线路改造过程中投资较高，因此发展新型的输电导线已经成为一种必然趋势。

国内企业及科研机构应该不断改进碳纤维复合芯导线技术，拥有相关的知识产权专利，进而可将技术授权企业，使其碳纤维复合芯电线电缆应用于全国范围内。在未来的发展阶段，碳纤维复合芯导线将会成为国家电网电力输电导线的主力。

参 考 文 献

[1] 张国光. 碳纤维复合芯导线在电力传输线路上的应用[J]. 河南电力，2007，4：56-57，64

[2] 何州文，陈新，王秋玲，张卓. 国内碳纤维复合芯的研究和应用综述[J]. 电力建设，2010，31（4）：90-93

[3]朱爱钧，尤志巍，张锦秀. 碳纤维复合导线在上海电网应用前景初探[J]. 华东电力，2007，35（10）：93-95

[4] 李侠. 碳纤维复合导线在架空线路工程中的研究和应用[J]. 科技创新导报，2014，4：124

[5] 尤传永. 增容导线在架空输电线路上的应用研究[J]. 电力设备，2006，7（10）：1-2