【摘 要】
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相比于同规格的钢芯铝绞线,碳纤维复合材料芯导线具有重量轻、抗拉强度大、线性膨胀系数小、弧垂小、载流量大、耐高温、耐腐蚀等特点。因此,随着电力需求的不断增长,碳纤维
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相比于同规格的钢芯铝绞线,碳纤维复合材料芯导线具有重量轻、抗拉强度大、线性膨胀系数小、弧垂小、载流量大、耐高温、耐腐蚀等特点。因此,随着电力需求的不断增长,碳纤维复合芯导线使用量不断的增长。尽管碳纤维复合芯导线具有复合材料固有的耐腐蚀性较好的特点,但是当其暴露在高温、高湿、紫外线、臭氧、微风震动、酸雨腐蚀、雨雪冰冻等环境中,老化依然会发生,因此碳纤维复合芯导线老化研究变的越来越迫切。碳纤维复合芯导线的单一因素老化试验研究,研究方法基本上都已经成熟。本文在此基础上提出了一套综合因素试验研究方法,并研制了一套与之对应的综合老化实验装置,通过光照、高温高湿、盐雾、淋雨这个几个条件因素模拟现实工况下的环境条件,并增加了工频电压、张力、电晕笼等实验条件达到与现实工况相吻合的目的。在实验装置研制成功的基础上,按照试验方法的程序要求,成功进行了连续1000小时综合因素老化试验,加速了试样的老化,产生了一定老化现象。设计出一套新的碳纤维复合芯导线老化前后对比分析方案,分别是导线断口和表面老化前后电镜分析、玻璃化转变温度DSC/IR研究、金属电偶腐蚀研究,从微观的角度近一步得出老化后导线性能分析,并提出一种疲劳寿命预测方法。通过对试品的表面观察以及力学分析可得出,碳纤维复合芯导线综合因素老化试验装置各项条件参数可以与现实工况相吻合;经过老化1000小时后,对比原始试样分析,加拉力与不加拉力,复合芯和铝股拉断力、抗破损性能均无明显下降。通过扫描电镜分析、红外光谱分析、示差扫描量热分析可得出,碳纤维复合芯棒在老化前后能谱元素、基体结构没有明显变化;原始铝股和老化后铝股拉断后的断口颈缩明显,主要为韧窝断裂特征,未见明显的差异。
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