《碳纤维复合芯导线的应用研究》报告
国产12K T700级碳纤维在复合芯导线中的替代应用研究
ＦＲＰ / ＣＭ ２０１８������ Ｎｏ������ ７
７０
国产 １２Ｋ Ｔ７００ 级碳纤维在复合芯导线中的替代应用研究
２ 试 验 ２������ １ 实验材料
试验选用三种国产 １２Ｋ Ｔ７００ 级碳纤维ꎬ分别将 其编号为 ＣＦ１、ＣＦ２ 和 ＣＦ３ꎮ 上浆量为 １������ ０％ ~ １������ ５％ꎮ
采用拉挤工艺将碳纤维制备成复合芯棒ꎬ所用 树脂为国产常熟佳发化学有限责任公司生产的 ＪＥｈ￣ ０１２ 改性多元缩水甘油胺耐高温环氧树脂和改性四 氢苯酐固化剂ꎬ促进剂为上海理亿科技发展有限公 司生产的 ＬＭＹ￣２４０４ 改性液态咪唑促进剂ꎬ脱模剂 为美国 ＡＸＥＬ 公司生产的 ＩＮＴ￣１８９０Ｍꎬ上述四组分 的质量比为 １００ ∶１３０ ∶８ ∶１ꎮ 玻璃纤维为中国巨石股 份有限公司生产的 １２００ ｔｅｘ 无捻外抽 Ｓ４Ｃ 玻纤ꎮ 拉 挤模具温度为 １８０ ℃ ~ ２００ ℃ ꎬ后固化温度为 ２００ ℃ ~ ２３０ ℃ ꎮ
２������ ２ 实验设备及方法
碳纤维以复丝形式按照 ＧＢ / Ｔ ３３６２—２００５ 进行 拉伸强度测试ꎬ测试仪器为 Ｉｎｓｔｒｏｎ ２２８２ 电子万能材 料试验机ꎻ复合芯棒按照 ＧＢ / Ｔ ２９３２４—２０１２ 进行拉 伸强度测试ꎬ测试仪器采用 ＷＤＷ￣Ｅ２０００ 微机控制
收稿日期: ２０１７￣１２￣２１ 基金项目: 内蒙古自治区科技重大专项课题 “ 国产碳纤维在复合材料导线中的应用技术研究” ( ５４５５ＤＷ１６０００１) ꎻ 国家电网公司科技
碳纤维复合芯导线崭露锋芒创新性新材料应用凸现机遇
耐高温 、 耐腐蚀等优 良特性 。对碳纤 维复合芯导线在输 电网络等领域 的应 用进 行了综述 ， 介绍 了碳
纤维复合芯导线 的特 性 ， 并 对其 ｌ Ｉ程 应用进行 了技术经济分析 。通过行 业规划分析 ， 预测 了碳 纤维 复合芯导线 的发展前景 ； 通过 国内外市场调研 ， 探讨 了碳纤维复合芯导线及 其相关行业 的投资机会 。 关键词 ： 碳 纤维 复合 芯导线 ； ＡＣ Ｃ Ｃ ； 技术经济分析
一
［ ２ ］ 井生瑞． 总 图设计［ Ｍ］ ． 北京 ： 冶金工业 出版社 ， １ ９ ８ ９ ．
（ 作者单位 ： １ ． 冶金 工业规划研 究院， 北京１ ０ ０ ７ １ １ ； ２ ． 中冶京诚工程技术有限公司， 北京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
１ ６一
冶金 经 济与 管理
技有限公司被中国航天基金会授予“ 中国航天事业合作伙 伴” 称号 ， 其碳纤维导线产品即将在酒泉卫星发射基地挂 网运行。这表明， 碳纤维导线亦已涉足航空、 航天领域。 ２ ０ ０ ６ 年至今 ， 碳纤维复合芯导线凭借其强度高、 重 量轻 、 热膨胀系数小、 载流量大 、 耐高温、 耐腐蚀等优良特 性， 在国内输电网络等工程应用中崭露锋芒。
体运行状态良 好， 相关参数符合规范要求。 ２ ０ ０ ９ － － ２ ０ １ ２ 年， 在宁夏、 河南 、 新疆 、 辽宁、 深圳、 山西、 陕西、 北京等地多条高压输电线路中采用碳纤维复合芯导 线。根据山西省电力公司２ ０ １ ３ 年１ 月５ 日 公布的数据， 山 西电网在运行的１ ０ ２ ２ ０ ｋ Ｖ 输电线路中， 共有４ ２ 条线路使 用碳纤维复合芯导线， 总长９ ５ ３ ｋ ｍ， 其碳纤维复合芯导线 的应用规模在国家电网公司系统中名列前茅。 根据媒体报道， ２ ０ １ ３ 年６ 月２ ６ 日， 中复碳芯电缆科
碳纤维复合芯导线的性能与应用研究
碳纤维复合芯导线的性能与应用研究作者：詹恒富詹克明张宇时法智来源：《中国科技博览》2014年第06期摘要：阐述碳纤维复合芯导线（ACCC）的基本结构，将ACCC与传统钢芯铝绞线（ACSR）在结构、材料性能、弧垂—温升曲线、安装曲线方面进行对比。
结果表明，ACCC 铝线截面积、最高工作温度、载流量均高于ACSR，在工程中应用ACCC可有效提高线路的送电能力。
关键词：碳纤维复合芯导线；钢芯铝绞线；结构；中图分类号：TQ342+.741 碳纤维复合芯导线的性能与结构输电工程用架空导线由承力芯和铝单丝构成。
理想的承力芯应具有抗拉强度高、弧垂低、密度小等特点，理想的铝单丝应具有高导电性能。
碳纤维复合芯具有高比强度、高比模量等特点，且耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变，还有导电、传热和热膨胀系数小等优异性能，其在输电线路中应用为导线的承力芯；高导电率（63% IACS）的软铝单丝是未来理想的导电材料。
碳纤维复合芯导线（Aluminum Conductor Composite Core，ACCC）是一种新型导线，最早由美国、日本等国家开发，主要用于航天设备及空间站。
ACCC的芯线是以碳纤维为中心层、外包覆玻璃纤维制成的单根芯棒，其外层与邻外层铝线股为梯形截面，是一种性能优越的新型导线。
碳纤维导线分为碳纤维棒芯铝绞线和耐热碳纤维棒芯铝合金绞线，结构与常规钢芯铝绞线相同。
碳纤维复合芯导线内部结构如图1所示。
图1 ACCC内部结构图Figure 1 Internal structure diagram of ACCC一般钢丝的抗拉强度为1 240 MPa，高强钢丝的抗拉强度为1 410 MPa，而碳纤维复合芯导线的抗拉强度可达到2 399 MPa，分别为前两者的1.93倍和1.70倍。
2 碳纤维复合芯导线与传统导线的比较2.1 结构对比1） ACCC导线将传统钢芯铝绞线（Aluminum Conductor Steel Reinforced，ACSR）的钢芯用碳纤维和玻璃纤维复合芯取代，减轻了导线的质量，增加了导线的强度。
碳纤维复合芯软铝导线在输电线路上的应用
能较好的满足目前国内对输电线路提出的增容的要求，且新型碳纤维复合芯导线相对于传统导线，提 高了导体的导电率（即降低了导体电阻），在长距离输电线路上应用，能起到较好的节能效果同时由于 碳纤维材料替代传统的铜芯作为加强件，诲导线具有了更好的耐腐蚀性能，可提高导线的运行寿命。
２复合芯软铝导线特点
１强度高。
ｆＯ．０２６）
１）
ｒＯ．０３７）
ｒ０．０３７）
０．１１８（０．０３６）
０．０９５（０．０２９）
载流量
７５０Ｃ １０００ｃ ２００ａＣ ９０８ １１２３ ８９６ １１０３ １６６２ ９９２ １２２ｌ １７９８ １０２５ １２６５ １８６３
各种增容导线的特点虽然各不同，但均能不同程度上提高载流量，提高线路输送能力。耐热铝 合金导线、铝基陶瓷纤维芯铝绞线是从材料和结构的总体上更新，如碳纤维芯软铝绞线ＪＲＬＸ／Ｔ、间 隙型钢芯耐热铝合金绞线（ＧＴＡＣＳＲ）和间隙型钢芯超耐热铝合金绞线（ＧＺＴＡＣＳＲ）等。从各种增
殷钢芯铝合金导线
２８．３８ｍｍ
铝基陶瓷复合芯导线
２８．１９
ｎｌｌｎ
直径 导电铝面
４０３ｒａｍ２
４８６。４
ｒａｍ２
４０３ｒａｍ２
５１７ｒａｍ２
积 结构 钢绞线 铝 承拉芯直 径承拉芯 面积 抗拉 强度 弹性 模量 密度 线膨胀系 数温度迁 移点以上 线膨胀系 数 １１．５ｘ１０．６／＊Ｃ以上
一１３００
形软铝绞台而成。
堆早期２００２年美国ＣＴＣ公司开发了先期复合芯Ｔ形绞线并在美围几条线路上试用，黄围在２００４ 年开始挂网商业运行。远东复合技术有限公司和美同ＣＴＣ公司在２００２年下半年就该项目开始合作。 碳纤维复合芯软铝导线具有５００ＫＶ及以Ｐ输电线路运行能力，抗拉强度较高，单位长度重最鞍轻 的特点．使得应用该种导线的线路能够降低杆塔间的导线下垂弧度，可提高线路运行的安牟件和可靠 性，同时可减少输电线路中支撑杆塔数量，降低工程建遗成奉，减少了工程占地，节约了我国的土地资 源。碳纤维复合芯导线相对于传统导线，在相同外径尺、Ｊ下．增加了导电截面，增Ａ了线路的输送客量，
碳纤维复合材料在电线电缆中的应用
碳纤维复合材料及其在电线电缆中的应用一、碳纤维复合材料的发展和战略地位碳纤维的出现是材料史上的一次革命。
碳纤维是目前世界首选的高性能材料，具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能，正逐步征服和取代传统材料。
现已广泛应用于航天、航空和军事领域。
世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。
碳纤维除了在军事领域上的重要应用外，在民品的发展上有着更加广阔的空间，并已经开始深入到国计民生的各个领域。
在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着无可比拟的应用优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的。
80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。
经过二十多年的发展，碳纤维及其复合材料已从初创期转入增长发展期，其工业地位已基本确立，美、日、英、法、德等国的碳纤维产量已经占世界产量的绝大部分，并已逐步形成垄断优势。
我国对碳纤维的研究由于起步较晚，技术力量薄弱，虽然碳纤维及其复合材料在我国已被纳入国家“863”和“973”计划，但总体情况不尽理想，我国仍不具备成熟的碳纤维工业化生产技术，国防和民用碳纤维产品基本依赖进口。
二、碳纤维复合材料的性能和用途碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，是由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。
其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。
碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工性好，沿纤维轴方向表现出很高的强度，且碳纤维比重小。
1、碳纤维的化学性能碳纤维是一种纤维状的碳素材料。
我们知道碳素材料是化学性能稳定性极好的物质之一。
这是历史上最早就被人类认识的碳素材料的特征之一。
除强氧化性酸等特殊物质外，在常温常压附近，几乎为化学惰性。
碳纤维复合芯导线节能配套金具的研制和应用
１ ）正 在 使 用 的 耐 张 线 夹 和接 续 管 两 种 金 具 基 本 结 构 形 式 。 国 外 的美 国Ｃ Ｃ 司 、 Ｔ公 Ｆ Ｉ 司 、 日本东北 电力公 司均 有类 似 产 品 ，耐 张线 夹 和接 续管 两种 产 品其结 构 基本 类似 ， Ｃ公 均 由线 夹本 体 、套 管 和楔 形 自锁 结构３ 分组 成 ，而 导线 握力 主要 靠 楔形 自锁 结 构 的正压 力 部 产 生摩擦 力 而达 到握力 要求 。其 缺点 ：长度长 、施 工不 方便 、节 能效 果差 。
２ １国 内研发 复合材 料 的节能 电力金 具进展 情况 ．
中 国电力 科学 研究 院 、南 京 电力金 具设 计研 究 院和 江苏 宇 飞 电力 科 技有 限公 司共 同合 作 研 制成功一 种取 名为Ｐ — — 一 ０ 型 改性复合 材料 ，其特 点 ：采用 了新 型 的非金 属 、非 导 Ａ Ｇ Ｆ２０ 磁 、高强 度 、高分 子 的复 合轻 质材 料 ，其材 料新 颖 、节 能 降耗 、重 量轻 便 、稳 定性 好 、机 械强 度高 、抗 老化 时 间长 ，耐 高温 、耐 磨损 ，耐 腐 蚀 ，使用 寿命 长 ，节 能环 保 效果 显著 。 Ｃ Ｆ４ Ｃ Ｆ５ Ｇ 一 Ｔ（ Ｇ 一 Ｘ）已在２ ０ Ｖ ｋ 挂 网试运 行 。 ２ ｋ 和１ Ｏ Ｖ ｌ 利用Ｐ — — 一 ０ 改性 复合 材料 成功 研发 的主要 系列 产 品 ： （ ）高 节能 系 列悬 垂线 夹 Ａ Ｇ Ｆ ２０ １ （ 图３） （ ）高分 子轻质 系列 间隔棒 （ 见 ２ 四分裂 见 图４ ，双分 裂见 图５）
６ ）耐 张线夹 和接续 管钢 制件 ，采 用无 磁 （ 磁 ）不锈 钢材 料制造 ，达 到降低 电能 损耗 低
综述
0.引言针对目前电网中部分输电线路输送能力不足、部分老旧线路技术改造困难的情况，为有效利用目前电网的输电线路，考虑应用新型碳纤维复合芯导线，提高电网的输电能力。
我国是一个缺电的国家，输电线路已不堪承受传输容量快速扩大的需求，由于过负荷造成的停电、断电故障频频发生，电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”，各国均在研究新型架空输电线路用导线，以取代传统的钢芯铝绞线[1]。
目前增容导线包括耐热铝合金导线(TACSR)、殷钢芯耐热铝合金金绞线(ZTACIR)、间隙型钢芯耐热铝台金(GTACSR)，铝基陶瓷纤维馏绞线(ACCR)、碳纤维芯复合材料合成芯软铝导线(JRLX/T)，碳纤维复合芯软铝导线（ACCC）等种类[2]。
各种增容导线的特点各不相同，相比较而言碳纤维复合芯软铝导线（ACCC）是从材料和结构上的总体更新，具有较多优势，具有更为广阔的发展前景。
1. 项目背景1.1国内外ACCC导线的研究现状本世纪初，日本和美国相继取得了新型碳纤维复合芯铝导线研究的成功。
并于2004年首次挂网试运行。
据目前所了解的资料，国外碳纤维复合芯软铝导线的生产厂家有两个，均在美国，分别是CTC公司(Composite Technology Corporation)和水银电缆公司(Mercury Cable & Energy LLC)。
其中美国CTC公司研制的碳纤维复合芯软铝导线(型号为ACCC/TW)。
2004年8月首次在安装在试验线段上，2005年1月正式在实际线路工程上应用。
迄今为止，国外共有15条线路(均为单回路)使用该种导线，在这15条线路中，美国有13条，其中试验线路1条[3]。
2006年我国开始引进美国CTC(Composite Technology Corporation)公司生产的碳纤维复合芯软铝导线。
国内挂网运行的碳纤维导线线路有近60条，除了2009年上半年建成投运的万泉一顺义III线送电线路是500 kV电压等级之外，其余线路都是220 kV及以下电压等级[4]。
碳纤维复合芯软铝(耐热铝合金)绞线在电网输电线路的应用
10
三 架线施工和安装的特殊工艺
One
由于碳纤维应用的是软铝，所以要着重说明的是， 储运和吊装过程中，导线的表面绝对要避免接触地面。可 以在地面上铺上纸，或者其他材料来避免铝线着地。导线 表面不能被磕损，导线应该能够通畅地从滑轮槽通过。
8
二 碳纤维复合芯导线技术特性
表1 各种导线力学特性
导线型号
LGJQ-400
2XLGJ300/25
JRLX/T310
ห้องสมุดไป่ตู้
JRLX/T -361
NRLH60/LB14400/35
计算拉断力（N）
105110
2X79230
103130
122245
113340
安全系数
2.5
2.5
2.5
2.9
2.7
最大使用应力 （N ）
JRLX/T-360 碳纤维复合芯导线和NRLH60/LB14-400/35 在60℃左右时，即可达到2XLGJ-300/25导线经济输送容量； JRLX/T-310 碳纤维复合芯导线在70℃时可达到2XLGJ300/25导线经济输送容量。对JRLX/T-361和NRLH60/LB14400/35导线而言，分别在180℃和150℃运行时，既可达到 2XLGJ-300/25导线极限输送容量；对JRLX/T-310在150℃和 180℃运行时，可以达到2XLGJ-300/25导线极限输送容量的 82%和90%。
线路名 称
大青甲 大青乙 大青丙
电压等级 （千伏）
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《碳纤维复合芯导线的应用研究》报告1 项目概述和技术原理1.1 项目背景针对目前电网中部分输电线路输送能力不足、部分老旧线路技术改造困难的情况下，为有效利用目前电网的输电线路，考虑应用新型碳纤维复合芯导线，提高电网的输送能力。
1.2 国内外技术现状我国是个缺电的国家，输电线路已不堪承受传输容量快速扩容的需求，由于过负荷造成的停电、断电故障频频发生，电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”，各国均在研究新型架空输电路用导线，以取代传统的钢芯铝绞线。
目前世界上只有美国、日本、韩国开发出新型殷钢芯倍容量导线和新型合成导线，国内的产品研制和应用开始起步。
碳纤维合成芯导线在国外的应用不长，美国CTC公司生产的ACCC碳纤维合成导线于2004年8月开始试用和运行，国内运行经验还较少。
1.3 项目主要研究内容结合常州电网现状，分析一些老线路的公司技改、基建和业扩工程，选择在现有导线截面小且需增容的线路上试用新型碳纤维合成芯导线，在不改变现有路径、通道的情况下，既要大幅度提高线路输送容量，又要确保线路的安全运行。
同时进行相关经济比较，用较少的投资取得理想的效益。
从节能、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合看，推广应用具有很大的经济和社会效益。
有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络。
1.4 项目技术原理碳纤维复合芯导线(ACCC)，采用高性能碳纤维复合材料作为导线芯材，具有强度高、重量轻、膨胀系数小、耐腐蚀和耐高温等特点。
(1)强度高。
用碳纤维复合芯替代传统的钢芯，抗拉强度是一般钢丝的1.9倍，允许提高杆塔间的跨距，以降低工程成本。
(2)线膨胀系数小，弧垂小。
复合材料芯线膨胀系数仅为钢芯的1/8。
在相同的实验条件下，随着温度的上升，导线弧垂变化量仅为常规钢芯铝绞线的9.6%，高温下弧垂增量不到钢芯铝绞线的1/10，减少架空线交跨距离。
(3)重量轻。
复合材料芯比重为传统钢芯的1/4，ACCC导线单位长度重量约为常规钢芯铝绞线的60～80%，自重的减轻可使导线荷载减少约25%。
重量轻和低弧垂的特性可以降低杆塔高度，减轻铁塔结构强度要求，节省线路综合造价。
(4)导电率高，载流量大，运行温度高。
ACCC导线的合成碳纤维芯是非铁磁性材料，不存在磁损和涡流损耗。
与钢芯铝绞线相比，在相同外径时，复合芯铝绞线允许缠绕超过28%截面积的铝线。
ACCC导线外层采用导电率不小于63%IACS的铝线，铝导体为耐高温退火铝，200℃下能有效运行，常规钢芯铝绞线使用温度极限最大100℃。
由于铝截面增大和提高导线工作温度，导线的综合载流量理论上可提高至2倍。
图1.4.4 ACCC导线与钢芯铝绞线的断面比较图(5)耐腐蚀性能好。
ACCC导线的复合芯由玻璃纤维绝缘材料制成，具有较高的耐腐蚀性能，与铝线之间接触也不存在电腐蚀问题，可以解决长期运行中的腐蚀问题。
1.5 项目研究目标应用新型合成导线，能够利用现有杆塔等设施，成倍地大幅度提高传输容量，减少传输中电力的损耗，同时可以减少土地资源、有色金属资源等消耗。
为研究其特性，积累使用和运行经验，本项目开展碳纤维合成芯导线的应用和研究。
2 研究方法和技术方案2.1 项目研究方法对常州电网中部分输送能力不足、改造困难的线路，应用碳纤维复合芯导线。
选择在现有导线截面小且需增容的线路上试用碳纤维合成芯导线，在不改变现有路径、通道的情况下，既要大幅度提高线路输送容量，又要确保线路的安全运行。
同时进行相关经济比较，用较少的投资取得理想的效益。
项目的研究拟通过以下几个方面来开展：(1) 研究导线的机械力学特性，重新校核线路平断面，保证安全距离;(2) 研究导线的载流特性，确定线路的最大允许工作电流，核算线路在电网各种特殊运行方式下的过负荷能力;(3) 分析导线的弧垂与温度、应力、代表档距的对应变化关系;(4) 导线架线施工和安装的特殊工艺;(5) 研究各种特殊金具的配置;(6) 进行带负荷运行调试，分析线路运行特殊要求;(7) 进行相关经济比较。
2.2 项目应用实施方案根据电网规划及运行情况，选定现有导线截面小且需增容的线路之一“110kV常白线”上试用，在不改变现有路径通道、不对杆塔进行改造的情况下，更换为ACCC碳纤维复合芯导线。
常白线上现状接2个110kV变电所，分别是：110kV采菱变，2x50MVA主变;110kV工业园变，2x50MVA主变。
另原先还接有110kV湖塘变(2x40MVA)，因输送容量不足，现已临时断开。
图2.2 改造前110kV常白线接线图原LGJ-185导线只能满足带一个变电所2台主变的要求，遇故障或检修，带3台50MVA 主变，需输送787A，LGJ-185导线就已不能承担。
导线输送容量的限制给电网运行方式的灵活调整带来困难。
主线段线路已运行有20多年，通道复杂，线下房屋密集，原通道改造(换塔换大导线)很困难。
该现状很适合应用碳纤维复合芯导线。
原线路导线均为LGJ-185。
按最高允许温度+70℃、基准环境温度+25℃时，长期允许载流量510A，按照常州地区最高环境温度+40℃校正后为435A，允许输送容量为82900kW。
表2.2.1 现状线路输送容量表2.2.2 改造后拟达到输送容量增容改造实施：将常州变出线前段架空线的主线原LGJ-185导线更换为ACCC导线，长度1.8km。
2.3 项目实施成果1、完成110kV常白线更换ACCC导线的设计和安装;2、对所选的ACCC导线进行各项机械和电气性能试验;3、进行线路运行加负荷调试试验;4、开展ACCC导线耐高温、大载流量、低弧垂等方面性能的研究。
3 项目研究和实施过程3.1 线路前期设计阶段3.1.1 收集碳纤维复合芯导线的技术资料，研究其机械特性、电气特性。
部分规格的导线已由上海电缆研究所进行了试验，现有资料的部分参数参考美国CTC公司提供的数据。
本项目选定型号的ACCC/TW导线另外进行多项机械及电气性能试验。
3.1.2 结合原线路资料，重新测定线路平断面，掌握交叉跨越情况。
110kV常白线主线段从220kV常州变～常白线采菱支接塔，长度1.8公里，杆塔均为双回路(与110kV遥常线同杆架设)，10基杆塔，为钢管杆和铁塔混合线路。
全线平均档距210米，最大档距289米。
设计时，全线重新测量了平断面，详细掌握各类交叉跨越情况。
线路经过地区现为城区，下面房屋较多，交跨复杂，线路交叉跨越建筑物、电力线、通信线、城市道路等共42次。
3.1.3 确定导线的型式截面、安全系数及应力、弧垂计算。
根据原杆塔设计条件和线路交跨情况，初步确定导线的选型和截面匹配，确定合适的安全系数、最大使用张力。
拟选择Linnet431型(218mm2)截面的碳纤维复合芯导线，直径(18.29mm)和单位长度重量(653kg/km)均不大于原LGJ-185导线的直径(19.02mm)和单位长度重量(774kg/km)。
导线的安全系数取3.5，最大使用张力20.7kN，不超过现有杆塔使用条件(23.0kN)。
导地线安全系数、最大使用应力及平均使用应力见下表。
表3.1.3.1 导地线安全系数及设计张力新架导线的弧垂最高气温时不超过原导线弧垂，确保现有的各种交叉跨越设施均满足安全限距的要求。
这些条件保证主线段所有杆塔均不需进行改造，得以充分利用。
碳纤维复合芯导线的铝面积218平方米，大于原LGJ-185导线182.4平方米的铝面积，载流能力大大增加。
下表反映了本次选定的碳纤维复合芯导线与原导线参数的对比情况。
表3.1.3.2 碳纤维复合芯导线与原导线参数对比表根据导线的线膨胀系数与温度、应力的对应变化关系，分析导线机械特性，进行应力、弧垂计算，架线施工张力弧垂计算。
3.1.4 配合适的金具、附件本工程ACCC/TW导线所用耐张线夹，为专用配套的耐热型线夹，内层不锈钢，外层铝合金。
根据导线发热特性，选择专用的ACCC/TW导线配套耐热型耐张线夹。
配置合适的悬垂金具和耐热型预绞丝护线条，合理组合附件安装。
导线的耐张线夹、引流板为ACCC/TW导线配套的专用线夹，预绞丝护线条、T接线夹等有南京线路器材厂专门设计。
3.2 安装施工阶段3.2.1 施工技术准备本线路采用张力展放导线。
架线前检查各施工段的平断面图、明细表等,认真对施工场地进行调查、熟悉交叉跨越情况。
合理布置张力场和牵引场的位置。
对导、地线连接管及耐张管进行检验性压接试验。
架线作业指导书经审批，架线前进行技术交底。
进行牵、张场预选，本工程分为二牵，从110kV常白线G1电缆终端塔—G8支接塔为第一牵，从G8支接塔—G10支接塔的架空主线部分为第二牵。
表3.2.1 牵、张场预选表3.2.2 架线架线前调查清楚沿线的交叉跨越等障碍物，进行线路通道清理。
根据现场情况搭设跨越架,安装防磨滚筒。
选择和布置牵张场。
采用一台牵引机、一台张力机进行导线展放施工，一牵一展放方式。
为了避免ACCC导线与原线路旧导线之间的磨碰。
本工程利用原线路LGJ-185导线作为牵引绳张力展放ACCC导线。
下面是几张现场安装图片。
3.2.3 其他安装进行紧线和挂线施工，弧垂调整，导、地线液压，附件安装，导线跳线安装等。
于2006年11月完成110kV常白线增容改造ACCC导线的安装施工，并投入运行。
3.3 导线性能试验3.3.1 专项性能试验对本项目采用的Linnet431规格ACCC/TW导线专门委托上海电缆研究所开展了以下8项性能试验。
3.3.1.1 导线握力试验(常温)试验目的：测试ACCC/TW导线安装专用楔型线夹后的握着力。
试验结果：无中间接续的试样，握力试验结果为81.4kN;有中间接续的试样，握力试验结果为81.0kN。
证明ACCC/TW导线安装专用楔型线夹后的握力满足不小于90%计算拉断力(72.46kN)的要求。
3.3.1.2 导线高温(140～200℃)拉力试验试验目的：测试ACCC/TW导线在高温条件下的总拉力。
试验结果：ACCC/TW导线试样在140℃高温通电加热3小时后，直接做拉力试验，高温拉断力为74.6kN，与计算拉断力相比没有损失;160℃高温通电加热3小时后，高温拉断力下降为64.0kN，为计算拉断力(72.46kN)的88%;180℃高温通电加热3小时后，高温拉断力下降为56.8kN，为计算拉断力(72.46kN)的78%;在200℃高温通电加热3～8小时后，直接做拉力试验，高温拉断力下降为48～50kN，约为计算拉断力(72.46kN)的66%～69%。
这个结果说明，ACCC/TW在160℃高温以上，拉断力距不小于90%计算拉断力的要求有一定的损失，随着温度上升，损失逐步加大。
3.3.1.3 导线应力—应变试验试验目的：测定ACCC/TW导线的应力—应变特性。