專利名稱：一種碳纖維復合芯導線接頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓輸電導線的接頭，特別是一種碳纖維復合芯導線的連 接接頭。
背景技術：
國內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 環境影響和耐腐蝕性能。目前國內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。
國外近幾年出現了以復合材料芯導線，其特征是以碳纖維增強環氧樹脂基 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 優點，獲得了國際輸變電系統的青睞和認可。
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。
由于碳纖維復合芯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， 特別容易出現斷裂現象，且尺寸精度要求極高，現場應用困難。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，研制一種為碳纖維復合芯導線的 大量推廣應用奠定基礎，適用于碳纖維復合芯導線的連接接頭的一種碳纖維復 合芯導線接頭。
本發明的目的可以通過下述的技術措施來實現
一種碳纖維復合芯導線接頭，其導線接頭為內、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，在壓線套的內腔 設置有由張力頭、張緊套筒、內頂螺母、內錐體組成的組合體式內層結構，張 緊套筒的一端為錐形腔體，其錐形腔體內腔的錐度與其錐形腔體內所套裝的內 錐體外部的錐度一致，張緊套筒另一端的內腔設置有內螺紋，其內螺紋與張力 頭和內頂螺母的外螺紋相匹配，內錐體上有穿裝碳纖維復合芯的中心通孔，在壓線套與張緊套筒之間有穿裝鋁絞線的環行腔，在內頂螺母與內錐體之間的內 頂螺母上有頂壓內錐體凸臺，在內頂螺母與張力頭之間有兩者相互咬合的接頭。 本發明的目的可以通過下述的技術措施來實現
本發明的內錐體由3-6塊小錐塊組合而成，內錐體的外錐面與張緊套筒的 錐體腔體的內表面錐度完全一致，內錐體穿裝碳纖維復合芯的中心通孔的內徑 比碳纖維復合芯導線的碳纖維復合芯外徑小0. 2-2mm，內頂螺母與張力頭之間的 相互咬合接頭為相匹配的內六角和外六角，張力頭外端有與外部架線鐵塔上的 張力機構連接的孔。
本發明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，穿裝鋁絞線的環行腔的截面積大于導線鋁絞線導電面積的1. 5 倍。
本發明的結構特征和使用時的工作原理是它為外內兩層結構，內層結構 是張緊套筒組合體，用于夾緊碳纖維復合芯導線的碳纖維復合芯，外層結構是 導電接頭，用于夾緊碳纖維復合芯導線的導電鋁導線，
內層結構為組合體，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，其內腔錐度與內錐體外部錐度一致，張緊套 筒另一端為圓柱螺紋腔體，其螺紋規格與張力頭螺紋及內頂螺母螺紋規格一致。 內錐體由3-6塊小錐塊組合而成，組合起來后的內錐體外錐面與張緊套筒的錐 體腔體內內表面錐度完全一致，內錐體內腔為圓柱腔體，內徑比碳纖維復合芯 導線的碳纖維復合芯外徑小0. 2-2mm;內頂螺母的外螺紋與張緊套筒另一端圓柱 腔體內螺紋一致，其一端稍小，用于壓緊內錐體端面，另一端為內六角，用于 擰緊固定內錐體；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。
使用時先將碳纖維復合芯導線的鋁導線剝開，露出中間復合芯，將復合芯 穿進張緊套筒內錐端，從另一圓柱筒體端穿出，將內錐體安裝在碳纖維復合芯 外部，連同內錐體一起回拉復合芯至張緊套筒錐體腔體，安裝內頂螺母，從張 緊套筒內部頂緊固定內錐體，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。
本發明的優點是接頭連接碳纖維復合芯導線時，操作容易，可靠性高，不松脫，不損傷碳纖維復合芯，并且可重復利用。
本發明碳纖維復合材芯導線接頭的組合使用剖面圖如附圖l所示，內錐體
結構如附圖2所示。
圖中l一張力頭，2—壓線套，3—張緊套筒，4一內頂螺母，5—內錐體， 6—碳纖維復合芯，7—鋁絞線，8—導電連接頭，9一粗糙體，IO—內錐體組合 塊l， 11一內錐體組合塊2， 12—內錐體組合塊3。
具體實施例方式
一種碳纖維復合芯導線接頭，其導線接頭為內、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 的內腔設置有由張力頭l、張緊套筒3、內頂螺母4、內錐體5組成的組合體式 內層結構，張緊套筒3的一端為錐形腔體，其錐形腔體內腔的錐度與其錐形腔 體內所套裝的內錐體5外部的錐度一致，張緊套筒3另一端的內腔設置有內螺 紋，其內螺紋與張力頭1和內頂螺母4的外螺紋相匹配，內錐體5上有穿裝碳 纖維復合芯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 行腔，在內頂螺母4與內錐體5之間的內頂螺母4上有頂壓內錐體5凸臺，在 內頂螺母4與張力頭1之間有兩者相互咬合的接頭。
其內錐體5由3-6塊小錐塊組合而成，內錐體5的外錐面與張緊套筒3的 錐體腔體的內表面錐度完全一致，內錐體5穿裝碳纖維復合芯6的中心通孔的 內徑比碳纖維復合芯導線的碳纖維復合芯外徑小0. 2-2mm，內頂螺母4與張力頭 1之間的相互咬合接頭為相匹配的內六角和外六角，張力頭1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1的穿裝孔， 一端敞 開的圓形筒體，圓形筒體內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的環行腔的截面積大于導線鋁絞線7導 電面積的1.5倍。
實施例一
碳纖維復合芯導線芯部材料為碳纖維復合材料，直徑lOmm，導線外徑30mm， 軟鋁材質。
加工生產適合本導線的接頭，結構尺寸如下張緊套筒3的長度400mm，外 徑40mm，內徑20mm，螺紋部分長度200mm，根據張緊套筒3螺紋配制加工內頂 螺母4和張力頭1，內錐腔體長度200mm，內錐體外徑20mm，內錐體內徑9.5mm，內錐體共有三塊組成，以上材料材質為45號優質碳素鋼鍍鋅處理；根據導線結
構尺寸及張緊套筒3結構尺寸，設計導電接頭內徑50mm，導電接頭外徑70mm， 長度500mm，材質為高強鋁合金。
使用時，先將碳纖維復合芯導線的鋁導線剝開，露出中間直徑10mm復合芯， 將復合芯穿進張緊套筒3內錐端，從另一圓柱筒體端穿出，將三塊內錐體安裝 在10mm碳纖維復合芯外部，連同內錐體5 —起回拉復合芯至張緊套筒3的錐體 腔體，安裝內頂螺母4，從張緊套筒3內部頂緊固定內錐體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，從外層 導電連接頭8端插進張力頭1并擰緊固定，用液壓鉗將導電連接頭8外部緊固 壓緊。至此碳纖維復合芯導線接頭安裝完畢。
拉力實驗表明，該接頭可承受12噸拉斷力
實施例二
碳纖維復合芯導線芯部材料為碳纖維復合材料，圓形，直徑10mm，導線外 徑40mm，軟鋁材質。
加工生產適合本導線的接頭，結構尺寸如下張緊套筒長度400mm，外徑 40mm，內徑20mm,螺紋部分長度200mm，根據張緊套筒螺紋配制加工內頂螺母 和張力頭，內錐腔體長度200mm，內錐體外徑20腿，內錐體內徑9mm，內錐體共 有六塊組成，以上材料材質為35號優質碳素鋼鍍鋁處理；根據導線結構尺寸及 張緊套筒結構尺寸，設計導電接頭內徑58mm，導電接頭外徑80mm，長度500mm， 材質為高強鋁合金。
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13噸拉斷力
實施例三
碳纖維復合芯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，內徑25mm，螺紋部分長度200ram，根據張緊套筒螺紋配制加工內頂螺母 和張力頭，內錐腔體長度300mm，內錐體外徑25mm，內錐體內徑13ram，內錐體 共有四塊組成，以上材料材質為高鉻高強不銹鋼；根據導線結構尺寸及張緊套 筒結構尺寸，設計導電接頭內徑75mm，導電接頭外徑100mm，長度600咖，材質 為高強鋁合金。
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
1.一種碳纖維復合芯導線接頭，其特征在于導線接頭為內、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)的內腔設置有由張力頭(1)、張緊套筒(3)、內頂螺母(4)、內錐體(5)組成的組合體式內層結構，張緊套筒(3)的一端為錐形腔體，其錐形腔體內腔的錐度與其錐形腔體內所套裝的內錐體(5)外部的錐度一致，張緊套筒(3)另一端的內腔設置有內螺紋，其內螺紋與張力頭(1)和內頂螺母(4)的外螺紋相匹配，內錐體(5)上有穿裝碳纖維復合芯的中心通孔，在壓線套(2)與張緊套筒(3)之間有穿裝鋁絞線的環行腔，在內頂螺母(4)與內錐體(5)之間的內頂螺母(4)上有頂壓內錐體(5)凸臺，在內頂螺母(4)與張力頭(1)之間有兩者相互咬合的接頭。
2、 根據權利要求1所述的一種碳纖維復合芯導線接頭，其特征在于內錐 體(5)由3-6塊小錐塊組合而成，內錐體(5)的外錐面與張緊套筒(3)的錐 體腔體的內表面錐度完全一致，內錐體(5)穿裝碳纖維復合芯的中心通孔的內 徑比碳纖維復合芯導線的碳纖維復合芯外徑小0.2-2mm，內頂螺母(4)與張力 頭(1)之間的相互咬合接頭為相匹配的內六角和外六角，張力頭(1)外端有 與外部架線鐵塔上的張力機構連接的孔。
3、 根據權利要求1或2所述的一種碳纖維復合芯導線接頭，其特征在于 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(1)的穿裝孔， 一端敞開的圓形筒體，圓形筒體內孔的截面積略大于張緊套筒(3)外圓的截面 積與導線鋁絞線導電面積之和，穿裝鋁絞線的環行腔的截面積大于導線鋁絞線 導電面積的1.5倍。
全文摘要
本發明公開了一種碳纖維復合芯導線接頭，其導線接頭為內、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，在壓線套的內腔設置有由張力頭、張緊套筒、內頂螺母、內錐體組成的組合體式內層結構，張緊套筒的一端為錐形腔體，其錐形腔體內腔的錐度與其錐形腔體內所套裝的內錐體外部的錐度一致，張緊套筒另一端的內腔設置有內螺紋，其內螺紋與張力頭和內頂螺母的外螺紋相匹配，內錐體上有穿裝碳纖維復合芯的中心通孔，在壓線套與張緊套筒之間有穿裝鋁絞線的環行腔，在內頂螺母與內錐體之間的內頂螺母上有頂壓內錐體凸臺，在內頂螺母與張力頭之間有兩者相互咬合的接頭。它特別適合用作超高壓、特高壓輸電用碳纖維復合芯導線的接頭。
文檔編號H01R4/50GK101369687SQ20081007941
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者宋福如 申請人:宋福如