架空导线用纤维增强复合材料芯

ICS29.060.10

CCSK11

中华人民共和国国家标准

GB/T29324—XXXX

代替GB/T29324-2012

`

架空导线用碳纤维增强复合材料芯

CarbonFiberreinforcedcompositecoreforoverheadelectricalconductors

(点击此处添加与国际标准一致性程度的标识)

（征求意见稿）

（本草案完成时间：2023-07）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/T29324—XXXX

目次

前言................................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4产品命名及表示方法.................................................................2

5规格...............................................................................3

6技术要求...........................................................................4

6.1外观...........................................................................4

6.2复合芯直径偏差及f值............................................................4

6.3复合芯绞制.....................................................................4

6.4单位长度质量...................................................................4

6.5抗拉强度.......................................................................5

6.6长期允许使用温度...............................................................5

6.7线膨胀系数.....................................................................5

6.8密度...........................................................................6

6.9卷绕...........................................................................6

6.10径向耐压性能..................................................................6

6.11玻璃化转变温度DMATg.........................................................6

6.12长期耐热性....................................................................6

6.13热老化........................................................................6

6.14弹性模量......................................................................7

6.15长度及长度偏差................................................................7

6.16接头..........................................................................7

6.17取样..........................................................................7

7试验...............................................................................7

7.1试验分类.......................................................................7

7.2试验方法.......................................................................8

8检验规则...........................................................................9

9包装、标志、运输和贮存............................................................10

9.1线盘及包装....................................................................10

9.2标志..........................................................................10

9.3运输和贮存....................................................................10

10接收和拒收.......................................................................10

附录A（资料性）复合芯推荐规格......................................................11

附录B（规范性）卷绕试验............................................................13

I

GB/T29324—XXXX

图1棒型复合芯结构示意图.............................................................3

图2一般绞合型复合芯结构示意图.......................................................3

图3绞合包覆型复合芯结构示意图.......................................................4

图B.1卷绕试验机原理示意图..........................................................13

表1复合芯直径偏差和f值.............................................................4

表2一般绞合型复合芯的绞制增量.......................................................5

表3绞合包覆型复合芯的绞制增量.......................................................5

表4复合芯的抗拉强度.................................................................5

表5复合芯的长期允许使用温度.........................................................5

表6复合芯的径向耐压性能.............................................................6

表7复合芯的玻璃化转变温度DMATg.....................................................6

表8复合芯的弹性模量.................................................................7

表9复合芯的长期耐热性试验温度.......................................................9

表10复合芯的热老化试验温度..........................................................9

表11复合芯的检验....................................................................9

表A.1棒型复合芯推荐规格参数表......................................................11

表A.2一般绞合型复合芯结构参数表....................................................11

表A.3绞合包覆型复合芯结构参数表....................................................12

II

GB/T29324—XXXX

架空导线用碳纤维增强复合材料芯

1范围

本文件规定了架空导线用碳纤维增强复合材料芯（以下简称复合芯）的产品命名及表示方法，规格，

技术要求，试验，检验规则，包装、标志、运输和贮存，接收和拒收。

本文件适用于架空导线的碳纤维增强复合材料加强芯的制造、检测和应用等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T1446—2005纤维增强塑料性能试验方法总则

GB/T1463—2005纤维增强塑料密度和相对密度试验方法

GB/T2572—2005纤维增强塑料平均线膨胀系数试验方法

GB/T6995.1—2008电线电缆识别标志方法第1部分：一般规定

GB/T9979—2005纤维增强塑料高低温力学性能试验准则

GB/T22315—2008金属材料弹性模量和泊松比试验方法

GB/T22567—2008电气绝缘材料测定玻璃化转变温度的试验方法

JB/T8137.2—2013电线电缆交货盘第2部分：全木结构交货盘

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

复合材料compositematerial

由两种或两种以上的组分材料通过适当的制备工艺复合在一起的新材料，它既保留原组分材料的基

本特性，又具有原单一组分材料所无法获得的更优异的特性。

3.2

纤维增强复合材料芯fiberreinforcedcompositecore

由连续的一种或多种纤维复合在一起的线芯。

3.3

直径diameter

在同一圆截面且互相垂直的方向上两次测量值的平均值。

3.4

f值valuef

1

GB/T29324—XXXX

垂直于轴线的同一圆截面上测得的最大和最小直径之差。

3.5

强度等级grade

复合芯按其抗拉强度分为“1”、“2”、“3”三种强度等级。

3.6

温度级别level

复合芯按长期允许使用温度分为“A”、“B”、“C”三种温度级别。

3.7

玻璃化转变温度glasstransitiontemperature

Tg

发生玻璃化转变的温度范围内的中点处的温度。

注：通过观察某些特定的电气、力学、热学或其他物理性能发生明显变化时的温度。可以测定玻璃化转变。另外，

由于观察时所选取的性能及试验技术细节(例如加热速率、试验频率等)，观察到的这个温度可能会有明显差异。

因此，观察到的t应认为仅是一种近似值，且仅对某一具体技术及试验条件有效。

[来源：GB/T22567—2008，定义2.2]

3.8

动态机械分析dynamicmechanicalanalysis，DMA

是一种测量在振动负荷或变形下，材料的储能模量和/或损失模量与温度、频率或时间或其组合的

关系。

[来源：GB/T22567—2008，定义2.7]

4产品命名及表示方法

4.1.1棒型复合芯命名用型号、规格和本文件编号表示，表示方法如下：

TF□□—□GB/T××××—××××

复合芯标称直径

复合芯温度级别

复合芯强度等级

棒型复合芯

示例：标称直径为8.00mm，抗拉强度等级为2100MPa，温度级别为160℃的棒型复合芯表示为：TF1B—8.00GB/T

××××—××××。

4.1.2一般绞合型复合芯命名用型号、规格和本文件编号表示，表示方法如下：

JTF□□—□—□GB/T××××—××××

复合芯根数

复合芯标称面积

复合芯温度级别

复合芯强度等级

一般绞合型复合芯

示例：标称面积为50mm2，根数为7根，抗拉强度等级为2100MPa，温度级别为160℃的一般绞合型复合芯表示为：

2

GB/T29324—XXXX

JTF1B-50-7GB/T××××—××××

4.1.3绞合包覆型复合芯命名用型号、规格和本文件编号表示，表示方法如下：

JBTF□□—□—□GB/T××××—××××

复合芯根数

复合芯标称面积

复合芯温度级别

复合芯强度等级

绞合包覆型复合芯

示例：标称面积为50mm2，根数为5根，抗拉强度等级为2100MPa，温度级别为160℃的绞合包覆型复合芯表示为：

JBTF1B-50-5GB/T××××—××××

5规格

棒形复合芯结构示意图见图1，一般绞合复合芯的结构示意图见图2，绞合包覆型复合芯的结构示意

图见图3，各类复合芯推荐规格见附录表A。

图1棒型复合芯结构示意图

a)7芯结构（1+6）b)19芯结构（1+6+12）c)37芯结构（1+6+12+18）

图2一般绞合型复合芯结构示意图

3

GB/T29324—XXXX

a)3芯结构b)7芯结构c)27芯结构(3+9+15)

图3绞合包覆型复合芯结构示意图

6技术要求

6.1外观

棒型复合芯表面应圆整、光洁、平滑、色泽一致，不得有与良好的工业产品不相称的任何缺陷（如

凹凸、竹节、银纹、裂纹、夹杂、树脂积瘤、孔洞、纤维裸露、划伤及磨损等）。

一般绞合型复合芯和包覆型绞合复合芯应绞制均匀、紧密、平整，表面不应有目力可见的缺陷，如

明显的划痕、压痕、干纱和单根凸起等，并不得有与良好商品不相称的任何缺陷。

6.2复合芯直径偏差及f值

复合芯的直径偏差、f值应符合表1的规定。

表1复合芯直径偏差和f值

规格范围直径偏差f值

型号

mmmmmm

5.00≤D＜8.00±0.03≤0.03

TF

8.00≤D≤11.00±0.05≤0.05

D≤8mm±0.2/

JTF、JBTF

D＞8mm±0.3/

注：D为复合芯标称直径；f值应测量三个不同截面，且截面间隔距离不小于100mm，取最大值作为结果。

6.3复合芯绞制

6.3.1绞合型复合芯的所有单线应同心绞合。

6.3.2相邻层的绞向应相反，最外层绞向由需方在订货时说明。

6.3.3对于有多层的绞合型复合芯，任何层的节径比不应大于紧邻内层的节径比。最外层节径比为

12~18，其他层节径比为14~22。

6.4单位长度质量

6.4.1一般绞合型复合芯和包覆型绞合复合芯的单位长度质量系采用6.8规定的密度、表2、表3规定

的绞制增量及以理论未修约直径为基础的绞合型复合芯的截面积进行计算。

4

GB/T29324—XXXX

6.4.2一般绞合型复合芯和包覆型绞合复合芯的单位长度质量应不超出表A.2、A.3列出的标称值的

±2%。

6.4.3以6.3.3规定的平均节径比绞制而引起的质量增量应在表2、表3中选取，增量以百分数表示。

表2一般绞合型复合芯的绞制增量

结构增量a（增加）

根数绞层数%

710.83

1921.12

3731.25

a表中增量系采用每个相应绞层的平均节径比计算。

表3绞合包覆型复合芯的绞制增量

结构增量b（增加）

根数绞层数%

3、4、5-0.30

7、10、1210.50

24、27、3020.80

b表中增量系采用每个相应绞层的平均节径比计算。

6.5抗拉强度

复合芯的抗拉强度应符合表4的规定。

表4复合芯的抗拉强度

最小抗拉强度

等级

MPa

12100

22400

32600

6.6长期允许使用温度

复合芯的长期允许使用温度应符合表5的规定。

表5复合芯的长期允许使用温度

长期允许使用温度

级别

℃

A120

B160

C180

6.7线膨胀系数

5

GB/T29324—XXXX

棒型复合芯在40℃到长期允许使用温度区间内的平均线膨胀系数应不大于2.0×10-61/℃，理论计算

复合芯平均线膨胀系数取值2.0×10-61/℃。

一般绞合型复合芯在40℃到长期允许使用温度区间内的平均线膨胀系数应不大于1.0×10-61/℃，理

论计算复合芯平均线膨胀系数取值1.0×10-61/℃。

绞合包覆式复合芯在40℃到长期允许使用温度区间内的平均线膨胀系数应不大于5.0×10-61/℃，理

论计算复合芯平均线膨胀系数取值5.0×10-61/℃。

6.8密度

棒型复合芯的密度应不大于2.0kg/dm3，单位长度质量理论计算复合芯密度取值2.0kg/dm3。

一般绞合型复合芯的密度应不大于1.6kg/dm3，单位长度质量理论计算复合芯密度取值1.6kg/dm3。

绞合包覆型复合芯的密度应不大于3.5kg/dm3，单位长度质量理论计算复合芯密度取值3.5kg/dm3。

6.9卷绕

棒型复合芯应在55D直径的筒体上以不大于3r/min的卷绕速度卷绕1圈，试验过程中及试验后，试

样应不开裂、不断裂，且卷绕后抗拉强度应符合表4的规定。

一般绞合型复合芯和绞合包覆型复合芯应在40D直径的筒体上以不大于3r/min的卷绕速度卷绕1圈，

试验过程中及试验后，试样应不散股，不断裂，且卷绕后抗断力应不低于附录A的规定。

6.10径向耐压性能

复合芯径向耐压性能应符合表6的规定，棒型复合芯其端部应不开裂和脱皮；一般绞合型复合芯和

绞合包覆型复合芯应不开裂、不散股。

表6复合芯的径向耐压性能

规格范围最小径向压力

mmKN

D≤820

D＞830

6.11玻璃化转变温度DMATg

复合芯玻璃化转变温度DMATg应符合表7的规定。

表7复合芯的玻璃化转变温度DMATg

玻璃化转变温度DMATg

级别℃

不小于

A150

B190

C210

6.12长期耐热性

按表9所列温度加热400h后的强度应不小于6.5规定值的95%。

6.13热老化

6

GB/T29324—XXXX

按表10所列温度加热5000h后的强度应不小于6.5规定值的90%。

6.14弹性模量

复合芯的弹性模量应符合表8的规定。

表8复合芯的弹性模量

弹性模量

等级GPa

棒型复合一般绞合型复合芯绞合包覆型复合芯

1≥110≥125≥130

2≥120≥135≥140

3≥130≥145≥150

6.15长度及长度偏差

复合芯其单根交货长度应不小于2500m，允许按购买方要求的最小长度交货，长度允许偏差为

0.5

0%。除非购买方与制造方预先订有协议，才允许以双方协议规定的长度交货。

6.16接头

不允许为了延续单根复合芯制造长度而产生的任何形式的纤维接头。

复合芯成品不允许有任何形式的接头。

6.17取样

每批按5％抽样，但不少于3盘；批量较大时，不多于10盘。第一次试验结果有不合格时，应另取双

倍数量的试样就不合格项目进行第二次试验，如仍有不合格时，应逐盘检查。

如果是大批量的成品交付，并且制造厂能证明该批成品达到或超过规定性能要求时，则在供需双方

达成协议的情况下，试样数量可以减少至保证对每批复合芯达到足够的监测水平。

7试验

7.1试验分类

7.1.1型式试验（T）

型式试验用于检验复合芯的主要性能。对于新设计或新工艺制造的复合芯，试验只做一次，当复合

芯设计或制造工艺改变后应重做型式试验。型式试验应在具有资质的第三方检测机构进行。

7.1.2例行试验（R）

例行试验用于复合芯出厂检查以保证其质量符合本文件的要求。除非供需双方另有协议，应在制造

厂内进行。

7.1.3抽样实验（S）

抽样试验用于保证复合芯质量及符合本文件的要求。除非供需双方另有协议，抽样试验应再制造厂

内进行。

7

GB/T29324—XXXX

7.1.4协商试验（O）

协商试验用于根据需要由供需双方确定的试验项目。

7.2试验方法

7.2.1外观

目视观察。

7.2.2直径测量

复合芯直径测量应使用精度至少为0.001mm的量具。直径应取在同一圆截面上互成直角位置上的

两个读数的平均值，修约到两位小数，单位为毫米（mm）。

7.2.3单位长度质量

复合芯单位长度质量应使用精确度为±0.1%的仪器测量。

7.2.4抗拉强度试验

取合适长度试样，两端做好端头，处理好的端头能牢固的固定在试验设备上，确保在轴向拉伸试验

中试样不滑脱，同时试样有效拉伸长度应不小于70D。试验中保证试样的纵轴线与拉伸的中线重合。拉

伸速度应取为1mm/min~6mm/min，仲裁试验拉伸速度应取为2mm/min。每批次至少测试5组试样。

7.2.5线膨胀系数

按GB/T2572—2005规定的方法对同一试样进行两次试验，第二次试验测试数据作为最终试验结果。

7.2.6密度

按GB/T1463—2005规定的方法进行。

7.2.7卷绕试验

取长度不少于200D的复合芯试样，棒型复合芯应在55D直径的筒体，一般绞合型复合芯和包覆型

绞合复合芯应在40D直径的筒体上，上以不大于3r/min的卷绕速度卷绕1圈，保持2min，观察试样卷绕

变化情况。试验方法应符合附录B。观察试样变化情况，然后测试试样的抗拉强度。每批次至少测试3

组试样。

7.2.8径向耐压试验

截取长度不小于100mm的复合芯，以1mm/min~2mm/min加载速度平稳加载直至破坏，其他试验

条件应符合GB/T1446—2005的规定，记录最大压力值并目测试样。每批次至少测试5组试样。

7.2.9玻璃化转变温度DMATg

按GB/T22567—2008第7章的方法C：动态机械分析法（DMA）进行试验，并按GB/T22567—2008

附录A规定的方法计算DMATg。

升温速率为5K/min，频率为1Hz。

7.2.10长期耐热性

8

GB/T29324—XXXX

在同一根复合芯上连续截取两根试样。按表9要求设定加热容器的持续和温度，将其中一根试样放

入加热容器，保温400h后，自然冷却至室温，测量试样抗拉强度。每批次至少测试5组试样。

表9复合芯的长期耐热性试验温度

长期耐热性试验温度（400h）

级别

℃

A150±3

B190±3

C210±3

7.2.11热老化试验

在同一根复合芯上连续截取两根试样。按表10要求设定加热容器的持续和温度，将其中一根试样放

入加热容器，保温5000h后，自然冷却至室温，测量试样抗拉强度。每批次至少测试5组试样。

表10复合芯的热老化试验温度

热老化试验温度

级别

℃

A125±3

B165±3

C185±3

7.2.12弹性模量试验

取合适长度试样，两端做好端头，处理好的端头能牢固的固定在试验设备上，确保在轴向拉伸试验

中试样不滑脱，同时试样有效拉伸长度应不小于70D。试验中保证试样的纵轴线与拉伸的中线重合。然

后按GB/T22315—2008中的5.5.1规定的方法测试弹性模量。

8检验规则

8.1产品应由制造厂检验合格后方能出厂。每批出厂的产品应附有制造厂的产品质量检验合格证。

8.2产品应按表11的规定进行检验。

表11复合芯的检验

序号检验项目本文件章条编号检验规则试验方法

1外观6.1T，R7.2.1

2直径偏差及f值6.2T，S7.2.2

3单位长度质量6.4T，S7.2.3

4抗拉强度6.5T，S7.2.4

5线膨胀系数6.7T7.2.5

6密度6.8T，S7.2.6

7卷绕6.9T，S7.2.7

8径向耐压性能6.10T，S7.2.8

9玻璃化转变温度DMATg6.11T，S7.2.9

9

GB/T29324—XXXX

序号检验项目本文件章条编号检验规则试验方法

10长期耐热性6.12T，S7.2.10

11热老化6.13T，O7.2.11

12弹性模量6.14T7.2.12

9包装、标志、运输和贮存

9.1线盘及包装

9.1.1线盘应符合JB/T8137.2—2013的规定，线盘的筒体直径应不小于800mm。

9.1.2每个线盘上只绕一根复合芯。两端头应固定牢固，防止滑脱。

9.1.3线盘外包装应能保护产品免受损伤。

9.2标志

9.2.1产地标志和识别

复合芯应具有制造厂名、产品型号、规格和计米长度的连续标志，并应符合GB/T6995.1—2008的

要求。

9.2.2包装标志

每盘复合芯应附有标签，并标明：

a)制造厂名、商标和厂址；

b)产品名称、型号、规格；

c)产品长度：m；

d)皮重、毛重和净重：kg；

e)产品批号；

f)线盘旋转方向；

g)制造日期：年月日；

h)本文件编号：GB/T××××—××××。

9.3运输和贮存

9.3.1包装盘不应处于平放位置，且不得堆放。

9.3.2盘装产品不得做长距离滚动，需短距离滚动时，应按线盘标示的旋转箭头方向滚动。

9.3.3盘装产品不得遭受冲撞、挤压和其他任何机械损伤。

9.3.4产品应放在干燥的环境中，避免放在潮湿且碱性的环境。

10接收和拒收

10.1若试样不符合本文件规定的任何一项要求，即可作为拒收该试样所代表的该批次成品的依据。

10.2若任何一批复合芯因不符合10.1的规定而被拒收，则制造厂有权对该批所有各盘芯棒重新试验

一次，并将其中合格的产品提交使用。

10

GB/T29324—XXXX

A

A

附录A

（资料性）

复合芯推荐规格

棒型复合芯推荐结构参数见表A.1。

表A.1棒型复合芯推荐规格参数表

复合芯额定拉断力

复合芯直径计算截面积单位长度质量

标称截面积kN

mmmm2kg/km

mm2TF1TF2TF3

205.0019.6339.2741.2347.1251.05

255.5023.7647.5249.8957.0261.77

306.0028.2756.5559.3867.8673.51

356.5033.1866.3769.6879.6486.28

407.0038.4876.9780.8292.36100.1

457.5044.1888.3692.78106.0114.9

508.0050.27100.5105.6120.6130.7

558.5056.75113.5119.2136.2147.5

609.0063.62127.2133.6152.7165.4

709.5070.88141.8148.9170.1184.3

8010.0078.54157.1164.9188.5204.2

8510.5086.59173.2181.8207.8225.1

9511.0095.03190.1199.6228.1247.1

一般绞合型复合芯推荐结构参数见表A.2。

表A.2一般绞合型复合芯结构参数表

额定拉断力

复合芯结构单位长度

复合芯直径计算截面积kN

标称截面积质量

单线直径mmmm2

mm2根数kg/kmJTF1JTF2JTF3

mm

201.965.8821.134.144.3550.6954.91

252.166.4825.741.453.8761.5666.69

302.306.9029.146.961.0769.8075.62

352.507.5034.455.472.1682.4789.34

402.708.1040.164.784.1796.19104.2

7

452.868.5845.072.594.44107.9116.9

503.009.0049.579.8103.9118.8128.7

553.169.4854.988.6115.3131.8142.7

653.309.9059.996.6125.7143.7155.7

703.4610.3865.8106.2138.2158.0171.1

11

GB/T29324—XXXX

额定拉断力

复合芯结构单位长度

复合芯直径计算截面积kN

标称截面积质量

单线直径mmmm2

mm2根数kg/kmJTF1JTF2JTF3

mm

803.5610.6869.7112.4146.3167.2181.2

953.8011.4079.4128.1166.7190.5206.4

952.5012.5093.3150.9195.9223.8242.5

1202.8614.30122.1197.5256.3293.0317.4

19

1503.1615.80149.0241.1312.9357.6387.4

1853.5617.80189.1306.0397.2453.9491.7

2402.8620.02237.7385.1499.2570.5618.0

3003.203722.40297.6482.1624.9714.2773.7

3303.3623.50328.1531.5689.0787.4853.0

绞合包覆型复合芯推荐结构参数见表A.3。

表A.3绞合包覆型复合芯结构参数表

结构额定拉断力

绞合包覆复合钢包复合计算截单位长度

单线等效kN

芯标称截面积