日前,美國塞拉尼斯公司和北美最大的線纜生產商美國南方電纜發布了輸電線路的一種新選擇,即C7架空導體(7芯碳纖維架空導體)。該導體具有輕質量、高力重比、多元素的復合芯體,其中包含由塞拉尼斯制造的連續纖維強化熱塑塑膠棒(CFR-TPR)。
南方電纜架空傳輸工程總監Mark Lancaster表示,C7背后的技術是利用7年,在架空電線電纜設計和工程上作出了一個階躍變化。目標是在不建設新的基礎設施的情況下開發用于設施增大容量的產品。線路下垂是決定多少電流能夠通過線路的最大限制因素。結果是新產品不僅能夠增加容量,而且不需要新的電塔和電桿從而節約了成本。
由塞拉尼斯和南方電纜共同開發,新導體電纜可使傳輸容量翻倍,與同直徑的鋼芯鋁線相比不易下垂。那么C7與市場上已有的其他復合芯導體比較如何?塞拉尼斯全球復合材料業務經理Michael Ruby表示:“相較高溫、低下垂技術的普通導體,這類材料的復合具有明顯的優勢。”例如,C7芯體包含7條(根據電纜直徑可能更多)3.2-毫米/0.13-英寸直徑線股的航空級碳纖維和塞拉尼斯的聚苯硫醚(Fortron PPS)拉擠而成。芯體通過一個聚醚醚酮(PEEK)的外套避免與電纜的鋁芯導體線股直接接觸,這樣可使鋁避免接觸腐蝕,并防止芯體磨損。不同于之前推出的固態、復合芯布線,CFR-TPR芯體的結構消除了C7電纜上單點故障可能。捆綁的芯體線股和外套保護的鋁芯線股在高負載情況下可提供結構支持,也就是說1根、2根甚至3根線股的故障將不會導致整條電纜的故障。另外,Lancaster指出碳纖維復合芯可在低溫下運營,從而最大化能源生產量和最小化容量損失。此外,碳纖維/熱塑芯體也可在高溫下(180攝氏度至225攝氏度)運行,并不會對線路造成損壞。
Lancaster表示,作為一種替代電纜產品,C7的成功還在于安裝時可使用部署金屬芯電纜的相同工具和設備完成作業。這樣用戶就可以將新產品無縫地結合到操作環境中。