一種鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜及其生產工藝的制作方法

本發明涉及一種鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜及其生產工藝。

背景技術：

傳統架空絕緣電纜具有導電率低、抗拉強度差、使用壽命低等缺點。鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜與傳統架空絕緣電纜相比具有導電率高、抗電化學腐蝕、耐霧蝕能力、延長電纜壽命等優點。

技術實現要素：

本發明的第一個目的是提供一種具有高導電率、抗電化學腐蝕、耐霧蝕能力、延長電纜壽命等優點的鋁包鋼高導電率耐候架空絕緣電纜。

實現本發明第一個目的的技術方案是鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜，由內至外依次包括20.3％IACS的鋁包鋼芯、62.5％IACS的硬鋁絲、導體屏蔽層和耐候性絕緣層；所述20.3％IACS的鋁包鋼芯為采用純度為99.70％的鋁桿包覆在鉛淬火鋼絲表面的絞線；所述62.5％IACS的硬鋁絲由導電率為62.5％IACS、抗拉強度大于160MPa、強度均勻性小于25MPa的硬鋁絲絞合而成；所述屏蔽層采用交聯聚乙烯或非交聯聚乙烯材料；所述耐候性絕緣層采用聚乙烯或者聚氯乙烯或者交聯聚乙烯材料。

所述20.3％IACS的鋁包鋼芯和62.5％IACS的硬鋁絲絞合的緊壓系數為90％，絞合后伸長率為3％。

所述20.3％IACS的鋁包鋼芯為兩層，采用1+6的結構，由絲徑為2.10mm鋁包鋼絲絞合而成，其截面為25mm²；所述62.5％IACS的硬鋁絲為兩層，采用12+18的結構，由絲徑為2.2mm的鋁絲絞合而成；20.3％IACS的鋁包鋼芯與62.5％IACS的硬鋁絲構成絞合面積為120mm²的鋁導體。

所述導體屏蔽層的厚度為0.6mm；所述耐候性絕緣層厚度為3.4mm。

本發明的第二個目的是提供一種鋁包鋼高導電率耐候架空絕緣電纜的生產工藝。

實現本發明第二個目的的技術方案是一種鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜的生產工藝，包括以下步驟：

步驟一：確定鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜結構；

步驟一：確定如權利要求2所述的鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜結構；

步驟二：采購AL99.85％牌號的鋁錠和純度為99.70％的鋁桿和鉛淬火鋼絲；

步驟三：采用鋁包鋼連續包覆機用純度為99.70％的鋁桿對鉛淬火鋼絲進行鋁包覆，拉絲絞線成導電率為20.3％IACS的鋁包鋼絞線；

步驟四：配料、熔煉、連鑄連軋、拉絲得到導電率為62.5％IACS的鋁絲：配料配方為：0.12％≤Er≤5.0％；Si≤0.04％；Fe≤0.08％；Ti、V、Mn、Cr及其他微量元素的含量總和≤0.01％，在熔煉的鋁錠中加入牌號為AlB8的硼鋁合金錠12kg，牌號為AlY10的鋁釔合金錠12kg、牌號為AlLa10的鋁鑭合金錠15kg，牌號為AlEr合金錠12kg，然后攪拌均勻、精煉除氣，精煉溫度為780℃，精煉時間為10分鐘，然后除渣、靜置時間誒40-60分鐘；然后進行澆鑄，澆鑄溫度為730℃，入軋溫度為510℃，軋制成φ12mm的鋁桿；鋁桿經擠鋁機在模腔內經高溫摩擦后在430℃的高溫下擠出得到φ7.5的鋁桿，壓縮比為6-25；將鋁桿經過多道模具后拉制成各種規格的導電率為62.5％IACS的鋁絲。

步驟五：絞合，采用壓緊模具將62.5％IACS的硬鋁絲與20.3％IACS鋁包鋼絞線絞制在一起，絞合的緊壓系數為90％，絞合后伸長率為3％；絞合時，20.3％IACS的鋁包鋼芯采用1+6的結構，由絲徑為2.10mm鋁包鋼絲絞合而成，其截面為25mm²；62.5％IACS的硬鋁絲采用12+18的結構，由絲徑為2.2mm的鋁絲絞合而成；絞合完成后得到面積為120mm²的鋁導體。

步驟六：串擠，將半導電屏蔽層與耐候絕緣層一次性擠包在導體上；導體屏蔽層的厚度為0.6mm；耐候性絕緣層厚度為3.4mm。

步驟七：溫水交聯，成品電纜在＞95攝氏度蒸汽房內靜置＞8小時，使線性聚乙烯交聯成網狀交聯聚乙烯；

步驟八：成品檢驗合格后入庫。

采用了上述技術方案后，本發明具有積極的效果：(1)本發明的導體采用鋁包鋼芯高導電率鋁絞線結構，鋁包鋼芯與普通的鋼芯相比具有抗電化學腐蝕、耐霧蝕能力，延長導線壽命，高導電率鋁能夠有效地降低線路損耗，提高輸電效率。

(2)本發明通過對配方的調整，增加鋁以外的元素可以使單絲的伸長率提高，但是鋁以外的元素越多，電阻越高，因此本發明通過一定量的Fe可以提高鋁絲抗拉強度，一定量的Er可以細化晶粒，提高鋁絲導電性能，在不增加成本的前提下將鋁絲的導電率提高到62.5％IACS。

(3)本發明的電纜的緊壓系數達到90％，可以減少導體及電纜外徑，降低生產和敷設成本，還可以提高電纜的阻水性能，而緊壓系數能夠達到這么高，是因為配方的調整，使得鋁絲伸長率高達3％。

(3)本發明的電纜導體表面擠包半導電屏蔽層，均化電廠，改善磁場分布。絕緣層采用高耐候交聯聚乙烯架空絕緣料，耐候性能優越，大大延長了電纜的使用壽命。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1為本發明的結構示意圖。

附圖中標號為：

20.3％IACS的鋁包鋼芯1、62.5％IACS的硬鋁絲2、導體屏蔽層3、耐候性絕緣層4。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1，本實施例的一種鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜，由內至外依次包括20.3％IACS的鋁包鋼芯1、62.5％IACS的硬鋁絲2、導體屏蔽層3和耐候性絕緣層4；20.3％IACS的鋁包鋼芯1為采用純度為99.70％鋁桿包覆在鉛淬火鋼絲表面的絞線；62.5％IACS的硬鋁絲2由導電率為62.5％IACS、抗拉強度大于160MPa、強度均勻性小于25MPa的硬鋁絲絞合而成；屏蔽層3采用交聯聚乙烯或非交聯聚乙烯材料；耐候性絕緣層4采用聚乙烯或者聚氯乙烯或者交聯聚乙烯材料。20.3％IACS的鋁包鋼芯1和62.5％IACS的硬鋁絲2絞合的緊壓系數為90％，絞合后伸長率為3％。20.3％IACS的鋁包鋼芯1為兩層，采用1+6的結構，由絲徑為2.10mm鋁包鋼絲絞合而成，其截面為25mm²；62.5％IACS的硬鋁絲2為兩層，采用12+18的結構，由絲徑為2.2mm的鋁絲絞合而成；20.3％IACS的鋁包鋼芯1與62.5％IACS的硬鋁絲2構成絞合面積為120mm²的鋁導體。導體屏蔽層3的厚度為0.6mm；耐候性絕緣層4厚度為3.4mm。

生產工藝包括以下步驟：

步驟一：確定鋁包鋼高導電率架空絕緣電纜結構；

步驟二：采購AL99.85％牌號的鋁錠和純度為99.70％的鋁桿和鉛淬火鋼絲；

步驟三：采用鋁包鋼連續包覆機用純度為99.70％的鋁桿對鉛淬火鋼絲進行鋁包覆，拉絲絞線成導電率為20.3％IACS的鋁包鋼絞線；

步驟四：配料、熔煉、連鑄連軋、拉絲得到62.5％IACS的鋁絲：配料配方為：0.12％≤Er≤5.0％；Si≤0.04％；Fe≤0.08％；Ti、V、Mn、Cr及其他微量元素的含量總和≤0.01％；其中Fe可以提高鋁絲抗拉強度，Er可以細化晶粒，提高鋁絲導電性能；

步驟五：絞合，采用壓緊模具將62.5％IACS的硬鋁絲與20.3％IACS鋁包鋼絞線絞制在一起，絞合的緊壓系數為90％，絞合后伸長率為3％；絞合時，20.3％IACS的鋁包鋼芯1采用1+6的結構，由絲徑為2.10mm鋁包鋼絲絞合而成，其截面為25mm²；62.5％IACS的硬鋁絲2采用12+18的結構，由絲徑為2.2mm的鋁絲絞合而成；絞合完成后得到面積為120mm²的鋁導體；

步驟六：串擠，將半導電屏蔽層3與耐候絕緣層4一次性擠包在導體上；導體屏蔽層3的厚度為0.6mm；耐候性絕緣層4厚度為3.4mm；

步驟七：溫水交聯

步驟八：成品檢驗合格后入庫。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。