碳纖維復(fù)合材料在電線電纜中的應(yīng)用

碳纖維以其固有的特性賦予了其復(fù)合材料優(yōu)異的性能，它具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能，從而為其在電線電纜行業(yè)中的應(yīng)用提供了可能和必然。

一 碳纖維加熱電纜的開發(fā)和應(yīng)用 人們早就知道，以金屬材料為發(fā)熱體的電加熱技術(shù)已在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是金屬絲在高溫狀態(tài)下表面易氧化，由于氧化層不斷的增厚，造成了有效通過電流的面積減小，增大了電流的負(fù)荷，因此易燒斷。在相同的允許的電流負(fù)荷面積下，金屬絲的強(qiáng)度比碳纖維低6－10倍，在使用過程中易折斷。 碳纖維是一種石墨的六方晶格層狀結(jié)構(gòu)組成，是一種全黑體材料，因此在電熱應(yīng)用中，表現(xiàn)出來的電熱轉(zhuǎn)換效率高。在特定的條件下，高溫不氧化，單位面積的電流的負(fù)荷強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度不發(fā)生改變。 目前碳纖維加熱電纜的應(yīng)用如下： 低溫輻射發(fā)熱電纜地板采暖系統(tǒng)。 恒溫育雛箱、花房、苗圃、蔬菜大棚等保溫采暖。 道路化雪、機(jī)場跑道化雪：用于混凝土結(jié)構(gòu)中樓面加熱的理想產(chǎn)品，也可以用在融雪裝置中，對屋面雨水和排水管進(jìn)行防霜，還可以用于土壤加熱。 管道、罐體保溫防凍：電伴熱產(chǎn)品近幾年在中國得到了大力的推廣和廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在石油、化工、電力、鐵路和民用或商業(yè)建筑等。隨著中國電力工業(yè)的發(fā)展，以清潔、無二次污染的電能為主要能源的電伴熱產(chǎn)品市場前景非常廣闊，同時，也為電伴熱產(chǎn)品的性能提出了更高的要求。 足球場草坪、公共綠地土壤保溫：太陽能熱水器電能補(bǔ)充加熱器，主要用于在長期陰雨天或寒冬季節(jié)，因光照不足而導(dǎo)致太陽能熱水器水溫不能滿足生活、工程需要時，為補(bǔ)充熱能而設(shè)計的。它具有較強(qiáng)的耐酷暑、嚴(yán)寒和高溫潮濕環(huán)境的性能，并具有防干燒的功能。即使偶爾水箱缺水誤通電，也不至于燒壞電加熱器和水箱，故能確保安全使用。

二 碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的開發(fā)和應(yīng)用 我國是個缺電的國家，不僅發(fā)電業(yè)的發(fā)展滯后，輸電業(yè)的弊端也凸現(xiàn)出來，輸電線路已不堪承受傳輸容量快速擴(kuò)容的需求，由于過負(fù)荷造成的停電、斷電故障頻頻發(fā)生，電力傳輸成為電力工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，各國均在研究新型架空輸電路用導(dǎo)線，以取代傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線由此應(yīng)運(yùn)而生。

與鋼芯鋁絞線相比，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有以下優(yōu)點(diǎn)

１、和同樣直徑的ACSR電纜相比，可以提供雙倍的載流容量。

２、有效解決電纜下垂問題。

３、可以在更高的溫度下工作，**高可達(dá)200攝氏度。

４、線芯可以抗腐蝕，而且沒有雙金屬間腐蝕問題。

５、因為可以提供更高的載流容量，所以同時也有效的降低了工程成本。

６、與相同直徑傳統(tǒng)電纜相比可以多容納28的導(dǎo)體。

７、高強(qiáng)度線芯可以有效減少電纜架的數(shù)量，或降低電纜架的高度。

８、有效減少電纜下垂，使地面生物更加安全。