目前,架空輸電仍是輸送電力的主體 ,電纜的技術革新已取得顯著成效。早在 20 世紀 90 年代,日本就開始用碳纖維復合材料代替鋼芯來研發新一代電纜。這種新型電纜具有重量輕、強度大、耐高溫、耐腐蝕、輸送電容量大、線損小、弛度低和熱膨脹系數小等一系列優異性能 ,從而引起各國的極大關注。之后,美國研制碳纖維和玻璃纖維復合芯鋁絞電纜，獲得成功 ,使其成為當今典型的新一代電纜 ,是傳統鋼芯鋁絞電纜(Aluminum Conductor Steel Reinforced , ACSR) 的更新換代產品。碳纖維和玻璃纖維復合芯鋁絞電纜，英文是Alu-minum conductor composite core reinforced cable，簡稱ACCC，其核心技術是芯棒的制造，關鍵材料是高溫韌性環氧樹脂。在碳纖維復合芯棒中，碳纖維占35%，玻璃纖維占35%，高溫韌性環氧樹脂占30%。所用碳纖維的拉伸強度高和斷裂伸長大，例如采用日本東麗公司生產的T700S；玻璃纖維采用耐堿的E型,即E-GF。E-GF的斷裂伸長值大于T700S，因而為所制芯棒提供韌性和耐沖擊性能。同時，E-GF的價格低于T700S，可降低生產成本。E-GF為絕緣體，為芯棒提供絕緣層。所用環氧樹脂為高溫型的韌性樹脂。這是制造復合芯棒的又一技術核心。這種樹脂固化溫度高達260℃，一般環氧樹脂648或AG80的固化溫度都低于此值。換言之，這種高溫固化型環氧樹脂具有特殊的耐熱結構。

       據CTC公司報道，該公司在2005年出售了3500公里長的ACCC產品。猶他州電力系統于2006年在鹽湖城開始在電網中投入試用。從田納西州到加利福尼亞州的另外7個項目于2007年開始實施。CTC公司估計，2008年中期，市場對該產品的需求量每年超過60億美元。

ACCC碳纖維復合芯導線系列主要優點是：

1、強度為普通導線的2倍。

      普通鋼絲的抗拉強度為1240Mpa，而ACCC導線的碳纖維混合固化芯棒，抗拉強度約為2399MPa是前者的兩倍。試驗表明,破斷力提高了 30 %，ACCC強度高,承載外力主要由碳纖維復合芯來承擔,鋁絞線幾乎不受拉力,可提高使用壽命。

      2、導電率高，載流量大。
      相同直徑ACCC比常規 ACSR載流量提高 29 %左右。這是基于以下幾個原因:碳纖維復合芯強度高于鋼芯 ,因而芯棒直徑比鋼芯細 ,容納鋁線多 ,導電截面積大;ACCC 的鋁線為梯形截面 ,而 ACSR為圓形截面 ,前者易緊湊密排(參看圖 1) ;ACCC外層鋁線可采用導電率為 63 %的 JACS 軟鋁線 ,與硬鋁線61 %的 IACS相比 ,導電率可大大提高。同時由于ACCC導線不存在鋼絲材料引起的磁損和熱效應，而且在輸送相同負荷的條件下，具有更低的運行溫度，可以減少輸電損失約6%。
                           

圖1：碳纖維復合鋁絞電纜（左）和鋼芯鋁絞電纜（右）

       3、線路損耗小。碳纖維復合材料是一種非磁性材料 ,當導線通過交流電時不會產生磁滯損耗和渦流損耗 ,呈現出更小的交流電阻。一般來說,可減少輸電損耗 6 %左右。同時由于 ACCC采用梯形鋁線 ,使其外表比 ACSR 的圓形鋁線更加光滑 ,提高了表面粗糙系數 ,從而提高了導線的電暈起始電壓 ,減少了電暈損失。

       4、低弧垂，降低2倍以上垂度。ACCC導線與ACSR導線相比具有顯著的低弛度特性，在高溫條件下弧垂不到鋼芯鋁絞線的1/2，能有效減少架空線的絕緣空間走廊，提高了導線運行的安全性和可靠性。

       5、重量輕10-20%:碳纖維復合芯導線的比重約為鋼的1/4，在相同的外徑下,ACCC的鋁截面積為常規ACSR導線的1.29倍。ACCC導線單位長度重量比常規ACSR導線輕10-20%，顯示了ACCC導線重量輕的優點，因此 ,架空電纜的桿塔跨距可增長 ,減少塔桿數約為 16 %左右 ,同時減少占地面積。

       6、耐腐蝕，使用壽命高于普通導線的2倍。碳纖維復合材料與環境親和(見圖2)，同時避免了導體在通電時鋁線與鍍鋅鋼線之間的電化腐蝕問題，有效地延緩導線的老化，使用壽命高于普通導線的2倍。
             
                                 圖 2 　碳纖維復合芯鋁絞電纜的截面結構圖
       (1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料內芯;2、玻璃纖維增強環氧樹脂復合材料外芯;3、第一層梯形鋁導線;4、第二層梯形鋁導線;5、保護性涂層或膜;)

       6、同樣容量線路投資成本低于普通導線。由于ACCC碳纖維復合導線倍容量運行，而且抗拉強度高、弛度小、重量輕等特點，可使桿、塔之間的跨距增大，高度降低，同樣容量線路成本比普通導線低。

        7、節約一半鋁材的消耗。按每年電力電路200萬噸鋁用量計算，能節約鋁材近100萬噸。從保護環境、改善人類生態環境方面來說，具有劃時代的意義。

        特別是國內冬季天氣惡劣，大部分地區受冰凍災害影響嚴重，而ACCC碳纖維復合導線抗舞動、抗覆冰、重量輕、強度高、弧垂小、載流量大等優良性能在最近冰雪災害中該導線的表現則更為出色。

       ACCC碳纖維復合導線在國內的開發是繼04年美國商業應用以后，第二個開發應用該技術的國家，是目前全世界電力輸變電系統理想的取代傳統的鋼芯鋁鉸導線、鋁包鋼導線、鋁合金導線及進口殷剛導線的新產品，ACCC碳纖維復合導線與傳統導線相比具有重量輕、強度大、低線損、弛度小、耐高溫、耐腐蝕、與環境親和等優點，實現了電力傳輸的節能、環保與安全。

       國內**控股集團有限公司 2006 年 1 月注冊成**復合材料有限公司 ,與美國 CTC公司合作推出的碳纖維電纜在全國 40 余條輸電線路掛網運行。2007 年 5 月 4 日 ,浙江寧波送變電建設公司員工開始對220KV河慈、河溪線兩回導線實施增容“手術”,總長35kg的普通鋼芯鋁絞線替換成美國CTC公司生產的 ACCC電纜 ,這種電纜在浙江省內是首次采用。      
      改造后 ,兩條線路共增容 30 萬 kVA。對慈溪地區迎峰度夏期間減少拉限電起了重要作用。天津電網已于去年在220KV 線路中探索使用 ACCC,取得明顯效果 ,并將在今后的電網建設改造中創新推廣應用。目前 ,天津景衛220KV線路碳纖維復合芯鋁絞線總長度為 11126km,試運行一年以來安全穩定。此次景衛 220KV 線路更換碳纖維復合芯鋁絞線 ,整體投資低于新建同等容量常規線路投資約30%;而且輸變電工程的電力線路投入一條線路可獲二條線路的運行價值,減少新建線路一半的占用面積,節約了可觀的土地資源。2009年8月28日 ,110KV太康高朗(謝安)輸變電工程碳纖維復合芯鋁絞線兩個孤立檔順利通過驗收投產。這是碳纖維復合芯鋁絞線在河南省110KV 輸電線路上首次使用 ,它的成功投產將對今后高壓電力輸電線路上使用碳纖維復合芯鋁絞線提供有價值的運行數據 ,對河南省電力輸電輸送能力的提高起到積極的推動作用。
                    　
　 
                                           圖 1，碳纖維復合芯鋁絞電纜的生產
                    
      
                                圖 2，碳纖維復合芯鋁絞電纜的鋪放

       由上可見，ACCC碳纖維復合導線在國內的運用已很成熟，走到了國外的前面，已形成國家標準，市場前景看好，**電纜已拿下華北電網的掛網許可，目前已實現銷售超過300億，并計劃銷售達到600億以上，是國內最大的碳纖維電纜生產企業。