11月21日,泰州換流站~雙草變500千伏線路工程一次送電成功、順利投運。這是國網(wǎng)首批7項碳纖維導線規(guī)?;圏c應(yīng)用工程之一。
碳纖維復合芯導線采用碳纖維復合材料替代鋼芯,是一種全新概念的架空輸電線路用導線,與普通鋼芯鋁絞線相比,具有抗拉強度大、質(zhì)量輕、耐腐蝕、耐酸、耐堿、耐高溫、弧垂小等優(yōu)點。該導線以往主要用于增容改造工程,截面和外徑均較小,且大都采用定長放線方式進行施工。去年1月,國家電網(wǎng)公司選擇了首批7項工程開展碳纖維復合芯導線規(guī)?;圏c應(yīng)用。
泰州換流站~雙草變500千伏線路工程于去年9月9日正式開工,今年11月13日竣工。工程架設(shè)新型碳纖維導線59.4公里(折單118.8公里),線路經(jīng)興化、大豐共8個鄉(xiāng)鎮(zhèn),先后跨越S29、G15高速、新長鐵路,跨越通航河流9處,跨越220千伏及以上電力線路15條。
據(jù)介紹,碳纖維導線對滑車包絡(luò)角、展放牽引速度、放線牽張力、壓接及平衡掛線工藝均有特殊要求。為此,在泰州換流站~雙草變500千伏線路工程建設(shè)中,國網(wǎng)江蘇電力專項采購了專用卡線器、裝配式牽引器、專用提線器、直線接續(xù)管保護裝置、走板等碳纖維導線架線專用工器具。同時,該公司施工項目部對照《碳纖維復合芯架空導線施工工藝及驗收導則》要求,及時、規(guī)范、有針對性地編制了碳纖維導線架線專項施工方案,并加強對施工人員的專業(yè)培訓,且在架線過程中,對于直線接續(xù)管及耐張線夾安裝壓接,采用細鋸條開斷導線、合模壓接連續(xù)完成;對于高空平衡掛線,采用棕繩將導線松綁在錨套上,防止松線時導線出現(xiàn)硬彎,等等,采取一系列控制措施確保了新型碳纖維導線的施工質(zhì)量。
此外,該工程沿線蟹塘密布,道路通行條件差,線路跨越情況十分復雜。為此,工程開工前施工項目部即組織技術(shù)、施工骨干對線路進行勘查,并根據(jù)地形、場地等因素對線路牽張段進行劃分,最終確定了牽張場地。針對施工現(xiàn)場水網(wǎng)地形,項目部還配置了救生衣、救生圈等救生設(shè)備,按每班組8件救生衣及4只救生圈標準化、定量化配發(fā)至各施工班組,確保了人身安全。
科普:
一、什么是碳纖維?
(碳纖維(carbon fiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維"外柔內(nèi)剛",質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。)
由于碳纖維神秘的面紗尚未完全揭開,人們還不能直接用碳或石墨來制取,只能采用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)為原料,將有機纖維與塑料樹脂結(jié)合在一起炭化制得碳纖維。
二、碳纖維的特點
碳纖維具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。
三、碳纖維的發(fā)展前景:
1、國外
世界碳纖維產(chǎn)量達到每年4萬噸以上,全世界主要是日本美國德國以及韓國等少數(shù)國家掌握了碳纖維生產(chǎn)的核心技術(shù),并且有規(guī)?;笊a(chǎn)。當前,全球碳纖維核心技術(shù)被牢牢掌控在少數(shù)發(fā)達國家手中。一方面,以美日為首的發(fā)達國家始終保持著對中國碳纖維行業(yè)嚴格的技術(shù)封鎖;另一方面,國外碳纖維行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)開始進入中國市場,中國本土碳纖維企業(yè)的壓力大增。雖然中國加大了對碳纖維行業(yè)的引導和扶持力度,但在較大的技術(shù)差距下,國產(chǎn)碳纖維的突圍之路仍然坎坷。
2、中國
中國對碳纖維的研究開始于20世紀60年代,80年代開始研究高強型碳纖維。多年來進展緩慢,但也取得了一定成績。進入21世紀以來發(fā)展較快,安徽率先引進了500噸每年原絲、200噸每年P(guān)AN基碳纖維,使中國碳纖維工業(yè)進入了產(chǎn)業(yè)化。隨后一些地方相繼加入碳纖維生產(chǎn)行列。
從2000年開始中國碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展,放棄了原來的硝酸法原絲制造技術(shù),采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)獲得成功。利用自主技術(shù)研制的少數(shù)國產(chǎn)T700碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達到國際同類產(chǎn)品水平。隨著中國對碳纖維的需求量日益增長,碳纖維已被列為國家化纖行業(yè)重點扶持。
中國碳纖維產(chǎn)業(yè)化采取自主開發(fā)和引進相結(jié)合的道路,到"十一五"末期基本實現(xiàn)了相當于日本T300的國產(chǎn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)線,并且有一些企業(yè)已形成了T700以上水平的百噸生產(chǎn)線。
2011年中國碳纖維市場規(guī)模達到6811噸,然而,受供應(yīng)不足的影響,國內(nèi)碳纖維市場發(fā)展相對較為緩慢,預計未來幾年,隨著供應(yīng)量的提升,中國碳纖維行業(yè)的需求量也將保持著較快速度的增長。
四、碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域
碳纖維是發(fā)展國防軍工與國民經(jīng)濟的重要戰(zhàn)略物資,隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術(shù)研究,使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸普及。在當今世界高速工業(yè)化的大背景下,碳纖維用途正趨向多樣化。正是由于兼具優(yōu)異性能,碳纖維在國防和民用領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。
碳纖維碳材料已在軍事及民用工業(yè)的各個領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。從航天、航空、 汽車、 電子、 機械、化工、輕紡等民用工業(yè)到運動器材和休閑用品等。碳纖維增強的復合材料可以應(yīng)用于飛機制造等軍工領(lǐng)域、風力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。球棒等體育領(lǐng)域。碳纖維是典型的高科技領(lǐng)域中的新型工業(yè)材料。