ACCC碳纤维复合芯导线 - 电缆情缘网

ACCC碳纤维复合芯导线

(Aluminum

Conductor

Composite

Core)

复合材料合成芯导线。

1一、简介二、ACCC导线的性能特点三、电缆行业现状四、ACCC导线商业应用现状五、ACCC导线国内生产企业六、ACCC导线的技术指标七、ACCC导线的发展前景2简介ACCC是用碳纤维材料开发的新型导线。与传统的钢芯铝绞线相比具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、与环境亲和等优点，可提高传输容量一倍，使之在提高传输容量的同时提高及改善线路的安全和可靠性，减少有色金属稀缺资源消耗（据测算，全国每使用该导线替代铝导线使用量达200万吨，就能节约100万吨铝材），降低线路传输损耗，实现了电力传输的节能、安全、环保与安全。是目前世界上唯一能替代传统的钢芯铝绞线、铝合金导线、铝包钢导线和殷钢导线的并投入商业运行的产品。ACCC导线的广泛应用，必将引发中国输变电事业的巨变，对电力工业产生重大和深刻的影响，是“电力行业一次颠覆性的突破”。3ACCC导线的性能特点

耐热性好，载流量是常规钢芯铝绞线两倍。在不进行改造杆、塔情况下可以重新架设新线。碳纤维复合芯铝绞线中的铝导线截面积比钢芯铝绞线多29%。ACCC导线在200℃高温下能有效运行，而常规钢芯铝绞线（ACSR导线）的使用温度为100℃。因此，特别是在大雪灾发生时，通过提高输电线的载流量，将导线的工作温度提高，融化输电线上覆盖的冰雪，能最大限度保护输电线免受冰雪的影响。强度为普通导线的2倍。普通钢丝的抗拉强度为1240MPa~1410MPa，而ACCC导线的碳纤维混合固化芯棒，是前者的两倍。因此，当输电线上覆冰后，能承受普通导线两倍的重量，大大增加了导线的载重量。导电率高，节能6%。由于ACCC导线不存在钢丝材料引起的磁损和热效应，而且在输送相同负荷的条件下，具有更低的运行温度，可以减少输电损失约6%。4ACCC导线的性能特点

低弧垂，降低2倍以上垂度。ACCC导线与ACSR导线相比具有显著的低弛度特性，在高温条件下弧垂不到钢芯铝绞线的1/2，能有效减少架空线的绝缘空间走廊，提高了导线运行的安全性和可靠性。重量轻10~20%。ACCC导线的比重约为钢的1/4。在相同的外径下，ACCC的铝截面积为常规ACSR导线的1.29倍。ACCC导线单位长度重量比常规ACSR导线轻10~20%，显示了ACCC导线重量轻的优点。自身重量的减轻，更增加其在冰雪中的承载能力。耐腐蚀，使用寿命高于普通导线的2倍。碳纤维复合材料与环境亲和，同时避免了导体在通电时铝线与镀锌钢线之间的电化腐蚀问题，有效地延缓导线的老化，使用寿命高于普通导线的2倍。可以循环利用。5ACCC导线的性能特点

同样容量线路投资成本低于普通导线。由于ACCC导线倍容量运行，而且抗拉强度高、弛度小、重量轻等特点，可使杆、塔之间的跨距增大，高度降低，减少20%的塔杆，节省用地，同样容量线路成本比普通导线低。节约一半铝材的消耗。按每年电力电路200万吨铝用量计算，能节约铝材近100万吨。从保护环境、改善人类生态环境方面来说，具有划时代的意义。使用常规安装方法、工具和金具，无需特殊工具或特殊培训。6目前电缆行业的现状

我国近些年建设了数以千万公里计的国家电力和通信网络，从中心大都市延伸至偏远的小山村，对电缆的需求是巨大的。我国电线电缆企业也从过去的123个国家定点厂发展到目前的7000余家。但是与其他行业一样，需求大必定导致蜂拥而上，然后就过剩。国内浩浩荡荡的电线电缆行业大军，目前已经到了整合的关卡。不少专家指出，近几年来的快速发展，使我国电线电缆行业的生产能力远高于需求，设备利用率仅为40%~50%。因而，必须通过兼并整合来顺应环境变化或是通过技术开发与创新，努力研制适应未来需求的产品，才能渡过难关，变挑战为机遇。7目前电缆行业的现状

随着我国经济的迅速发展，城市现代化进程的明显加快，城市规模的不断扩大，随之产生的交通问题将不断凸现。目前城市轨道交通己成为国际上一些发达和地区解决城市交通难题的有效措施。所以，在我国大城市中，发展和建设快速的轨道交通系统网络将成为热潮。据了解，目前，国内已有十几个城市正在建设轨道交通，其中北京、上海、广州、天津都在继续扩建，南京、长春、深圳、重庆、成都、杭州、武汉等正在新建。城市轨道交通的迅速发展，将孕育出无限商机，这同时也给国内电线电缆企业带来新的市场机遇。其中电力电缆将主要是直流牵引电缆、阻燃电缆、耐火电缆、绿色环保电缆、自控温电缆等特种电缆。信号电缆主要集中在地铁用、铁路用的信号电缆和控制电缆、通讯电缆、通讯光缆等品种。8目前电缆行业的现状

线缆高端产品市场凸现，主要是技术含量较高的船用电缆、机车车辆用电缆、航空航天领域用电缆以及核电站用电缆。国家“十一五”规划对造船、铁道、飞机、宇航和核电领域的发展规划己经明朗，需要电缆的品种和数量大致确定。上述领域市场的显露，也就很快会出现电缆产品热。同时为电线电缆企业拓宽生存空间觅出一条蹊径，更为电线电缆行业发展带来一缕曙光。我国是个缺电的国家，不仅发电业发展滞后，输电业的弊端也凸现出来，输电线路已不堪承受传输容量快速扩容的需求。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”。9目前电缆行业的现状

各国均在研究新型架空输电用导线，以取代传统的钢芯铝绞线。ACCC导线应用成为热点关注项目。上世纪90年代以来，美国、日本先后开发成功这种ACCC导线，主要用于航天、空间站的建设。他们还达成默契：不向第三国输出，日本一家碳纤维导线企业的产量就占到世界40%左右。我国电线电缆研究所、电力建筑研究院以及国家电网有限公司等近10多家科研机构已经开始了对ACCC导线的试验研究工作。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于2006年开展了ACCC碳纤维复合导线项目。国内碳纤维生产企业也非常关注这一新型产品，在寻求与电缆、电网行业共同合作，或产品定向开发，生产完全国产化的ACCC导线。10ACCC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。11ACCC导线商业应用现状——国内2006年7月，我国首条220kVACCC碳纤维复合芯导线在福建省龙岩电业局园田变电站至曹溪变电站220kV线路挂网运行。导线全长5.2km。工程利用原线路铁塔及大部分金具瓷瓶等原设备。改造后使该线路输送容量提高了一倍。工程正式施工与常规导线工程改造相比至少缩短了3个月的工期。既满足了增容要求，同时缩短了改造旧线路的施工、停电时间。2007年2月，由福建南平市电业局引进的ACCC导线，在南平市区220kV古杨Ⅱ线较密集地段挂网并正式投入运行，导线全长3.9千米，投资663万元。另外，福建电网从美国复合材料工程公司（CTC）又购置了60公里ACCC导线应用在福建省厦门和福州电网中。12ACCC导线商业应用现状——国内2006年10月，江苏无锡110kV孟村至陆区4.1km长的ACCCC导线顺利建成竣工投运，这是我国首次在110kV线路工程中使用碳纤维复合材料导线。应用此种新型导线，对于需要较大载流量的苏南地区来说，效益十分明显。以无锡地区为例，常规的110kV回线路新建的综合造价约为80多万元/km，而采用碳纤维复合芯铝绞线，其每公里的投资仅需约50万元。能够节约近40%的费用，可大大减少工程投资。13ACCC导线商业应用现状——国内2007年，浙江宁波送变电建设公司对220kV河慈、河溪线两回路导线实施增容改造，总长35km的普通钢芯铝绞线被换成远东复合技术有限公司和美国CTC公司生产的ACCC碳纤维复合芯导线。这种导线在浙江省内是首次采用，如此长距离的应用在全国也属首次。改造后，两条线路增容30万kVA，极大地缓解了慈溪地区困扰已久的电网卡脖子问题，对慈溪地区迎峰度夏期间减少拉限电起到了重要作用。此外，在辽宁和深圳220kV电力线路上ACCC导线也已挂网运行，还有一些省市的220kV或110kV采用ACCC导线的线路增容改造项目也正在进行中。各项工程的顺利实施，为大面积推行ACCC碳纤维复合芯导线积累了宝贵的经验。ACCC导线技术在我国展现了良好的应用前景。

14ACCC导线商业应用现状——国内2008年11月，山东首条JRLX/T碳纤维复合导线在山东泰安天园线、园汶线改造工程挂网运行，这标志着山东220千伏电网首次使用JRLX/T碳纤维复合导线获得圆满成功。据山东电力集团领导介绍，改造后220千伏天园线、园汶线输送容量将提高一倍，既可缓解泰安市用电压力，保证整个电网系统稳定，提高电网运行的可靠性，同时又可研究JRLX/T碳纤维复合导线特性，积累使用和运行经验，将来对山东电网发展规划中特殊地段需要碳纤维导线的工程项目，提供技术支撑和实践依据。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15ACCC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16ACCC导线的技术指标

远东控股集团有限公司JRLX/T(ACCC)复合导线17ACCC导线的技术指标

执行标准ASTM或CSA导线总截面积0.3819英吋2（246.4mm2）铝线截面积431千圆密尔（218.4mm2）环形铝面积463.4千圆密尔（234.8mm2）电缆计算外径0.720英吋（18.29mm）填充系数93%复合芯直径0.2350英吋（5.97mm）设计铝面积431.0千圆密尔（218.4mm2）复合芯根数1实际铝面积431.0千圆密尔（218.4mm2）铝线层数2铝线根数16第一层的单线根数6第一层中的铝37.30%第二层的单线根数10第二层中的铝62.70%18ACCC导线的技术指标外层铝导电率（%IACS）63.00%所有导线符合ASTM

B857芯导电率（%IACS）0%1350－O型铝符合ASTM

B609运行频率60Hz远东复合玻璃纤维/碳纤维芯复合芯机械性能19ACCC导线的技术指标温度交流电阻结构20℃

0.2069欧姆/英里(0.1286Ω/km)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。25℃

0.2112欧姆/英里(0.1313Ω/km)50℃

0.2325欧姆/英里(0.1445Ω/km)75℃

0.2539欧姆/英里(0.1578Ω/km)100℃

0.2752欧姆/英里(0.1710Ω/km)125℃

0.2966欧姆/英里(0.1843Ω/km)150℃

0.3180欧姆/英里(0.1976Ω/km)175℃

0.3394欧姆/英里(0.2109Ω/km)200℃

0.3608欧姆/英里(0.2242Ω/km)电气性能：60Hz20ACCC导线的技术指标载流量表21ACCC导线的发展前景

目前ACCC导线的应用仅限于220kV以下电压等级电网改造和新建线路中，在500kV电网中尚未得到应用。随着我国电网的加速发展，部分地区的500kV输电线路也面临着提高输送容量的同时又能利用已有铁塔、不增加线路走廊用地这一难题，因此需要加快ACCC导线在500kV电网中的应用研究，不断积累经验，争取早日实现挂网运行。目前ACCC导线价格较高在部分程度上影响了该技术的推广应用。但在东部沿海经济发达地区，受土地、拆迁及赔偿等因素影响，输变电工程单位长度造价不断攀升。苏南部分特殊地区甚至高达千万。如果采用ACCC导线技术对关键地段的原线路进行改造，无需更换杆塔，不增加走廊占地，只需更换导线即可有效提高线路输送容量，缩短了施工工期，将会大大降低输变电工程的总成本。此外，