碳纖維以其固有的特性賦予了其復合材料優異的性能,它具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、傳熱和熱膨脹系數小等一系列優異性能,從而為其在電線電纜行業中的應用提供了可能和必然。 一 碳纖維加熱電纜的開發和應用 人們早就知道,以金屬材料為發熱體的電加熱技術已在各個領域得到了廣泛的應用。但是金屬絲在高溫狀態下表面易氧化,由于氧化層不斷的增厚,造成了有效通過電流的面積減小,增大了電流的負荷,因此易燒斷。在相同的允許的電流負荷面積下,金屬絲的強度比碳纖維低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構組成,是一種全黑體材料,因此在電熱應用中,表現出來的電熱轉換效率高。在特定的條件下,高溫不氧化,單位面積的電流的負荷強度和機械強度不發生改變。 目前碳纖維加熱電纜的應用如下: 低溫輻射發熱電纜地板采暖系統。 恒溫育雛箱、花房、苗圃、蔬菜大棚等保溫采暖。 道路化雪、機場跑道化雪:用于混凝土結構中樓面加熱的理想產品,也可以用在融雪裝置中,對屋面雨水和排水管進行防霜,還可以用于土壤加熱。 管道、罐體保溫防凍:電伴熱產品近幾年在中國得到了大力的推廣和廣泛的應用。其應用領域主要集中在石油、化工、電力、鐵路和民用或商業建筑等。隨著中國電力工業的發展,以清潔、無二次污染的電能為主要能源的電伴熱產品市場前景非常廣闊,同時,也為電伴熱產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充加熱器,主要用于在長期陰雨天或寒冬季節,因光照不足而導致太陽能熱水器水溫不能滿足生活、工程需要時,為補充熱能而設計的。它具有較強的耐酷暑、嚴寒和高溫潮濕環境的性能,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 碳纖維復合芯導線的開發和應用 我國是個缺電的國家,不僅發電業的發展滯后,輸電業的弊端也凸現出來,輸電線路已不堪承受傳輸容量快速擴容的需求,由于過負荷造成的停電、斷電故障頻頻發生,電力傳輸成為電力工業發展的“瓶頸”,各國均在研究新型架空輸電路用導線,以取代傳統的鋼芯鋁絞線,碳纖維復合芯導線由此應運而生。 與鋼芯鋁絞線相比,碳纖維復合芯導線具有以下優點: 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,最高可達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、與相同直徑傳統電纜相比可以多容納28的導體。 7、高強度線芯可以有效減少電纜架的數量,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。