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防灾“黑科技”实现“走出去”

南方电网公司研发的碳纤维导线应用于“一带一路”沿线国家电网建设

信息来源:南方电网报  发布时间2019-05-10

  近期,南网科研院正在积极参与巴拉圭线路工程的碳纤维导线投标。据悉,目前由南方电网公司研发的绞合式碳纤维导线已经远销波兰、蒙古国、印度尼西亚、巴基斯坦等国家,被成功应用于“一带一路”沿线国家的电网建设。据介绍,相比传统钢芯铝绞线,碳纤维导线具有强度高、容量大、耐高温、重量轻等优点,被誉为防灾减灾中的“黑科技”。

  多次经受强台风考验

  回想起绞合式碳纤维导线的研发过程,南网科研院生技中心主任李锐海认为并不轻松。2003年,美国CTC公司研发了棒式碳纤维导线。2009年,南网科研院技术团队认真分析了棒式碳纤维导线因其抗弯能力弱可能给电网运行留下隐患的问题,开始联合国内相关生产制造厂家研发更具优势的绞合式碳纤维导线,并成为目前国内唯一具备生产制造绞合式碳纤维导线能力的单位。

  10年过去了,当年的分析得到了印证。棒式碳纤维导线逐步退出市场,绞合式碳纤维导线受到了市场的关注。

  “绞合型导线自2013年首次应用到海南的220千伏福丰I线中,经历了17级超强台风‘威马逊’的侵袭而无任何损伤,值得好好总结。”中国工程院院士李立浧指出。

  若按照相同损耗计算,绞合型碳纤维导线最大输送容量是钢芯铝绞线导线的2。35倍。区别于已有的棒形碳纤维导线,绞合式碳纤维导线除具有碳纤维芯轻质、高强的共性,还具有更好的柔软性、抗侧压性和结构安全性。“多根单股碳纤维芯绞合,即使某一单股断裂,也不会导致导线整体断裂。”团队骨干孟晓波博士介绍,其外层铝导线采用更高电导率的软型铝绞线,导线整体具有优越的弧垂性能和耐高温性能,可用于中重冰区、强风区,提高输电线路本体的抗覆冰、防灾能力。

  南方电网公司高级技术专家董旭柱指出,该款新型导线具有的节能增容优点,为大容量输电、增容改造提供了最优选择,是碳纤维芯导线技术的一次重大进步。

  为了有效推进项目成果应用,“绞合型碳纤维复合芯输电线及其配套金具”被列入了南方电网公司新技术推广目录和科技成果试点应用目录。目前,项目团队正致力于制定能源行业标准,已发布绞合式碳纤维导线技术规范、施工及验收、运维规范3项南方电网企业技术标准。这些工作为绞合型碳纤维复合芯导线的工程应用打下坚实基础。

  经鉴定,该产品攻克了绞合型碳纤维复合芯导线的关键技术难题,打破了绞合型碳纤维复合芯生产的国外垄断,填补了国内外空白,整体达到国际先进水平,其中绞合型碳纤维复合芯导线的压接技术达到国际领先水平。

  助力“一带一路”建设

  在蒙古国乌兰巴托市区,其高纬度地区常年处于零下40℃,属于典型的超低温、重冰区,穿过该区域的线路导线覆冰厚度达到2厘米。去年,该市一条长度160千米的126千伏线路整体更换成绞合式碳纤维导线,有效减少27%覆冰量,加上新型导线强度高、重量轻等优势,有效减少了断线和跳闸的风险。

  “下一步我们计划开拓越南、印度、孟加拉国等国家的市场。”李锐海坦言,新型导线将继续围绕输电线路增容改造、大跨越区段建设、防灾减灾等应用场景开拓市场,发挥其更大的技术优势。

  据悉,目前绞合型碳纤维复合芯导线已在国内外运行线路近1000千米。该项目团队成员也逐步成为行业技术专家。(廖永力 周慧)

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