碳纤维导线施工典型缺陷及运行注意事项

碳纤维导线全名字叫做碳纤维复合型芯铝绞合(ACCC)，该导线从上个世纪逐渐应用迄今仅有较短的十多年，有一定的运用工作经验。碳纤维导线具备硬度高，重量较轻，弹性模具高，热膨胀系数小，弧垂小，线损率小，电缆载流量大(容许溫度高)，抗腐蚀，使用期限长等的特性。尤其适用于滨海县、矿山开采地域浸蚀硬度大、污浊抗压强度高、导线易扇舞的应用自然环境。

该导线的发展趋势环境是原来输配电线路运输工作能力已无法达到负载的持续增长，拆换为横截面比较大、电缆载流量大的导线或新创建专线运输刻不容缓。拆卸老旧的线路、更新改造塔杆再搭建新导线的传统的方式成本增加，施工期长，或原来线路安全通道下征收土地艰难，造成新架线路将没法应用原来线路安全通道，给电力网整体规划和基本建设产生巨大艰难，一定水平的增强了工程预算并增加了开发周期;线路搭建全过程中的长期断电，也巨大干扰了电力网的配电稳定性和机器设备可以用指数。为化解以上分歧，找寻一种既能运用原来线路安全通道又能较高程度上降低塔杆更新改造，与此同时还能大幅度提高线路运输工作能力的建筑施工方式变成唯一发展方向，在这里情形下拥有碳纤维导线。

碳纤维导线有他的很多优势，但也是有他的存在的不足，如绝大多数碳纤维导线碳纤维芯单芯(据统计，现在在发展趋势碳纤维芯绞线)，工程施工中容易损伤，因在铝绞內部，不适合发觉，损伤后对日后的运行会遗留下一点的安全风险。今日笔者就搜集的一些易发生的问题的实例与大伙儿做下共享，主要是工程施工环节的，并就运行中的一些常见问题做简易表明。

★缺点种类1：表层毛边

状况详细介绍：

某500kV空架电力线路扩容更新改造，将原钢芯铝绞线拆换碳纤维导线。在装修施工时，碳纤维导线导线交货后，开展新房开盘工程验收发觉导线表层起毛边。如下图：

▲ 毛刺

根本原因：

厂家生产生产过程中加工工艺存有缺陷，导致导线表层发生毛边。

导致不良影响：

线路投用后会导致电晕放电和静电感应状况。

提议：

物资供应交货后应逐盘开展工程验收。

★缺点种类2：断股

状况详细介绍：

某500kV空架电力线路扩容更新改造，将原钢芯铝绞线拆换碳纤维导线。在架线工程施工时，发觉导线有断股，该断股处未发现工程施工承受力印痕。如下图：

▲断股

根本原因：

厂家生产生产过程中加工工艺存有缺陷，造成在出厂时导线就发生断股。

导致不良影响：

线路投用后会造成散股及其抛股的状况。

提议：

物资供应交货后应逐盘开展工程验收，三跨段应关键工程验收。

★缺点种类3：“小灯笼”、起包

状况详细介绍：

某220kV输配电线路扩容改建工程，将原1× LGJ-400/35 型钢芯铝绞线导线拆换为1×JRLX/T-400型碳纤维导线。在架线工程施工流程中发生导线“小灯笼”、起包状况。如下图：

▲“小灯笼”、起包

根本原因：

碳纤维导线是由里层碳纤维芯和表层铝钱绞合而成，碳纤维导线在展放或缩紧的历程中，因为张力的作用，碳纤维导线表层的铝钱会产生“应力松弛伸展”(铝钱各股中间会出现间隙，承受力使导线各线股中间靠的变紧，间隙缩小，尽管导线长短为变，但整支导线伸展了)，里层碳纤维芯轴因为抗压强度高，形变量小。表层铝钱与里层碳纤维芯轴会产生相对性的移动，当滑移接到阻拦时或一侧耐张线夹铆压进行后，会造成碳纤维导线表面铝股发生“小灯笼”(起包)。

导致不良影响：

(1)碳纤维导线铝钱发生“小灯笼”(起包)，针对运行中的线路，一般无法修补，铝钱疏松后也造成碳纤维芯长期性裸露在空气中，假如运行艰苦环境，对碳纤维芯不好;

(2)铝钱发生“小灯笼”(起包)，因为运行全过程中支撑力的转变，会使表层各层铝钱承受力不匀称，造成铝钱断股。

提议：

(1)每个导线生产厂家的在生产过程中的性能指标不一样，会造成制成品导线的绞合紧松水平不一样，在工作前要开展生产厂家安全技术交底，严格执行生产厂家的安全作业规定展放缩紧导线;

(2)在紧线挂线的作业流程中应采用专用型预绞式耐张专用工具，降低拉头和卡线器的应用，防止出现应力的状况;

(3)大耐张段工程施工流程中，在紧线画印前，在达到耐张段线长的情形下，应将紧线侧导线余线开拆断再紧线，使“应力松弛伸展”的铝钱尽量在分断处走掉。

★缺点种类4：断线

状况详细介绍：

某220kV输配电线路扩容更新改造，将原 2 × LGJ-300/25 型钢芯铝绞线导线拆换为240/30 双瓦解碳纤维复合型芯铝绞合导线。在架线工程施工流程中产生断线，均为选用上空过线的导线在挂线后从耐张线夹的铆压区域内(支管周边)破裂。如下图：

▲断线

根本原因：

通过有关实验、解剖学断线耐张线夹等方法核实断线缘故，从实验结果剖析，关键存有碳纤维导线的碳芯切向交流耐压试验不过关问题。国家行业标准GB/T 29324-2012、国家电网规范Q/GDW 1851-2012均规定切向抗压规范为“提取长短不小于100mm的复合型芯轴，以1mm/min至21mm/min载入速率稳定载入至毁坏，复合型芯轴应承担不小于30kN的工作压力，其端部应不裂开和蜕皮”)，但实验的碳纤维导线不符合此项规定，该型号规格导线的经销商本身生产制造的碳纤维芯没法做到规范规定，现阶段国家标准中有关炭棒的切向交流耐压试验规定，中国绝大部分的厂商仅有Φ7.5及以上的规格型号炭棒能达到，对Φ6的炭棒开展切向交流耐压试验难以做到试样为100mm不小于30kN的规定。综合性有关实验结果和调研状况，剖析断线缘故关键聚集在铆压全过程中很有可能存有过电压和别的铆压加工工艺问题，及其导线质量问题。

导致不良影响：

断线

提议：

碳纤维导线在工程施工流程中应严格遵守《碳纤维复合型芯空架导线施工技术及工程验收技术规范(实施)》中的相应要求。

★缺点种类5：两侧划伤

缺点叙述：

某500kV输配电线路扩容更新改造，将原 LGJ-400/35 钢芯铝绞线导线拆换为JLRX/F2A-460/40-26碳纤维导线，线路竣工验收全过程中发觉导线损坏、裂缝。如下图：

▲两侧划伤

根本原因：

导线在运送、展放全过程中被锐利物碰擦后造成碳纤维表层软铝划伤、蹭伤。

导致不良影响：

危害外型品质，还会继续造成电晕放电，比较严重时导线会烧灼，乃至造成断线安全事故。

提议：

物资供应交货后应逐盘开展工程验收、导线展放后应逐档开展工程验收。

★缺点种类6：散股

缺点叙述：

某500kV输配电线路扩容更新改造，将原 LGJ-400/35 钢芯铝绞线导线拆换为JLRX/F2A-460/40-26碳纤维导线，线路竣工验收全过程中发觉导线跑股。如下图：

▲散股

根本原因：

导线在展放全过程中通过滚轮时易展放视角过小或滚轮型号规格不配对造成压线时遭受压挤而松股;导线展放进行后，配件安裝时提线太紧拧曲导线造成松股。

导致不良影响：

危害外型品质，还会继续造成电晕放电，比较严重时导线会烧灼，乃至造成断线安全事故。与此同时也会危害导线抗压强度。

提议：

物资供应交货后应逐盘开展工程验收、导线展放后应逐档开展工程验收。

★缺点种类7：损坏

缺点叙述：

某500kV输配电线路扩容更新改造，将原 LGJ-400/35 钢芯铝绞线导线拆换为JLRX/F2A-460/40-26 碳纤维导线，线路竣工验收全过程中发觉在预绞丝尾部有圆形损坏印痕。如下图：

▲损坏

根本原因：

一是导线预绞丝捆扎时较终几支不容易到位，选用螺丝起子等专用工具起撬时刮伤，二是预绞丝捆扎后发觉部位不对再度拆卸预绞丝时工程施工维护不及时损害导线。

导致不良影响：

危害外型品质，还会继续造成电晕放电，比较严重时导线会烧灼，乃至造成断线安全事故。与此同时也会危害导线抗压强度。

提议：

应关键加强对预绞丝周边导线的工程验收工作中。

★归纳

■ 根据以上3个工程项目7类缺点归纳，发觉了下列两层面问题：

　　1.碳纤维产品质量问题，因为生产厂家未严格执行相对应技术规范标准生产加工，造成商品一部分主要参数不过关，给工程施工全过程乃至运行中提供了不能预计的安全隐患。

2.施工技术欠佳问题，一部分施工方依然选用的是传统式导线的作业方式，造成碳纤维导线起包、断股乃至断线。

以上2个问题给运行之中了一定的安全风险，尤其是质量问题，根据现阶段的实例看来，主要是炭棒不符合标准规定，殊不知炭棒是承力一部分，不过关的炭棒必然导致导线物理性能降低，就算施工技术优良，运行全过程中碰到欠佳工作状况，也非常容易产生断线安全事故。

■ 做为运行企业，在碳纤维的应用层面必须留意下列几层面事宜：

1.因为碳纤维导线尽管发展趋势十多年，但在项目中应用很少，运行工作经验缺乏，关键追赶、大跨越不建议选用碳纤维导线，可挑选同样载流工作能力的铝合金型材芯高导电率铝绞线。

2.严格初设核查，尤其是扩容新项目，务必要有详尽的导线投标计划方案，谨慎采用碳纤维导线。对明确应用碳纤维导线的工程项目，掌握设计方案企业所供应的碳纤维导线的精准定位溫度及其较大容许溫度，掌握相匹配的导线弧垂特点，及其导线射频连接器采用方法等。

3、因为关键追赶一旦发生问题，危害很大，为了更好地关键追赶所属耐张段可以可以信赖运行，关键追赶正常情况下不可应用碳纤维导线，可选用同样载流工作能力的铝合金型材芯高导电率铝绞线。

4.严格遵守《碳纤维复合型芯空架导线施工技术及工程验收技术规范(实施)》，把握施工方的铆压加工工艺，抽样检查铆压品质，500kV线路搞好逐档布线，220kV线路采用无人*行器沿途照相等方法，搞好中间商及完工阶段工程验收，把好验收关。

5、对施工方在工程施工流程中与碳纤维导线有硬触碰的地区，例如卡线器卡在导线上的部位等，明确提出印痕纪录规定，防止出现问题后产生踢皮球。

6.针对已投用的碳纤维线路，维修全过程中尽量减少应用qq飞小组出线，避免出现铝股形变，与此同时适度备一些适用碳纤维导线断股的高溫预绞式修补条。

7、探寻可以检验芯轴损坏的好用方式，因芯轴现阶段为单芯，从损坏逐渐到断线，暂未合理的监测方式，因此，探寻合理的检验方式，把握炭棒损坏发展趋势的规律性，刻不容缓。

8、提倡碳纤维导线运行全使用寿命周期时间核心理念，从运行之际，全方位把握运行状况，评定运行情况，推论剩下运行時间，也是极其重要的一个问题，由于碳纤维导线一旦进到性命后期，对运行企业来讲就等同于炸弹，因此，提议从全使用寿命时间的视角考虑到，把握碳纤维导线的较好运行時间，为后面拆换给予强劲适用，防止出现重要常见故障后再次拆换。

碳纤维导线做为新式导线，针对扩容更新改造具备很好的实际效果，预估未来经济内，年久线路在开展扩容更新改造将大批应用，但因为现阶段缺乏运行工作经验，针对该类商品，运行企业一般持传统心态，由于断线等问题会给运行企业产生较大的安全性工作压力。