水电之家讯：近日，国家知识产权局公布专利“一种智能电网用特高压导线”，申请人为国网山东省电力公司莒南县供电公司，发明人：孙运东、王海鹏。

摘要

本发明属于电力材料领域，公开了一种智能电网用特高压导线，其是由多股碳纤维导体绞合而成，所述碳纤维导体按照如下步骤制备而得：

步骤1）制备物料A，步骤2）制备物料B，步骤3）制备物料C，步骤4）制备物料D，步骤5）制备碳纤维导体。本发明智能电网用特高压导线采用多股碳纤维导体复合结构，强度大、质量轻，传输距离远，容量大。

1.一种智能电网用特高压导线，其是由多股碳纤维导体绞合而成。

2.根据权利要求1所述的智能电网用特高压导线，其特征在于：所述碳纤维导体按照如下步骤制备而得：步骤1）制备物料A，步骤2）制备物料B，步骤3）制备物料C，步骤4）制备物料D，步骤5）制备碳纤维导体。

3.根据权利要求2所述的智能电网用特高压导线，其特征在于：所述碳纤维导体按照如下步骤制备而得：

步骤1）制备物料A：取石墨放入坩埚中，置于马弗炉中煅烧，在氮气的保护下，于700-800℃煅烧3min，取出，粉碎成粉末状，得到物料A；

步骤2）制备物料B：将纳米二氧化硅和纳米氧化铝混合搅拌均匀，然后添加到聚乙烯吡咯烷酮中，300转/min搅拌5min，然后置于温度为60℃、相对湿度为80％的湿热环境中6小时，最后冷却至室温，即得物料B；其中，纳米二氧化硅、纳米氧化铝以及聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:1:2；

步骤3）制备物料C：将物料A、物料B以及碳纤维依次添加到高速搅拌器中，1000转/min搅拌5min，然后预热到100℃，静置3min，得到混合料，将混合料再浸入到双酚A型环氧树脂中，通过赋形模头以丝条的形式将其拉出并切碎，得到物料C；其中，物料A、物料B、碳纤维以及双酚A型环氧树脂的质量比为4-7:3-5:7-12:25-35；

步骤4）制备物料D：将铝在600℃下保温30min，升温至700℃，然后加入锗、钽、钇、铼、钒、钼、锌、锰、铬、钛，进行熔炼形成合金液，熔炼时间为10min，然后升温至740℃，再将物料C投入到合金液中，同时采用电磁搅拌器搅拌，搅拌时间为8分钟；保温，静置3分钟得到物料D；

步骤5）制备碳纤维导体：将物料D注入结晶器进行连铸连轧，控制铸坯进入轧机的温度为500℃-560℃，轧机出口处合金杆温度为300℃-320℃；合金杆经拉丝得到合金线；将合金线进行退火处理，退火温度350℃，退火时间20分钟，自然冷却，即得碳纤维导体。

4.根据权利要求3所述的智能电网用特高压导线，其特征在于：所述步骤4）中，铝、锗、钽、钇、铼、钒、钼、锌、锰、铬、钛以及物料C的质量比为200-300:1-2:1-2:1-2:1-2:1-2:2-3:3-5:4-7:4-7:6-9:30-50。5.根据权利要求3所述的智能电网用特高压导线，其特征在于：优选地，所述纳米二氧化硅和纳米氧化铝的粒径为50nm。

背景技术

特高压英文缩写UHV；电压符号是U（个别地方有用V表示的）；电压的单位是伏特，单位符号也是V；比伏大的有kV、比伏小的mV，uV，它们之间是千进位。在我国，特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。特高压能大大提升我国电网的输送能力。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。此外，据国家电网公司测算，输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电可以比采用500千伏高压线路节省60%的土地资源。

现在远程电力传输通常采用的是钢芯铝绞线，其结构是中心层为钢绞线在钢绞线的外部绞合有多层紧密排列的铝线。这种排列方式属于正规绞合排列结构，其优点是导线结构紧密、稳定、外径小，但这种导线只适用220kV及以下电压等级线路。随着电力传输电压等级越来越高，我国最高电压等级已达到1000kV，原始的输电用钢芯铝绞线已不能满足大负荷输电量的需求，远距离、大容量、大跨度的新型输电材料的研究越来越迫切。

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