一種復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種架空絕緣電纜，屬于電力電纜工業(yè)技術領域，特別是涉及一種復 合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜。
【背景技術】
[0002] 架空絕緣電纜具有一系列優(yōu)點，如縮小電纜交叉處的間距和平行間距、敷設方便、 靈活性1?、減少占用的空間，大大減少因線路故障引起的停電次數(shù)和觸電事故，提1?電網(wǎng)的 安全性和可靠性等。
[0003]目前，隨著電線電纜應用的廣泛，對電纜的質量要求也在不斷的提高。但是，傳統(tǒng) 的鋁芯、鋼芯鋁絞線線架空絕緣電纜具有以下缺點： 鋁芯：抗拉強度小，無法實現(xiàn)大跨距架設。安全性能差，鋁線的伸長率1%-1. 5%。
[0004] 1)鋼芯鋁絞線中的鋼線比重大，密度大約為鋁合金的3倍，增加了導線重量； 2)鋼線是鐵磁材料，電阻率低，因此在主要起到承力的作用，在交流線路中基本不輸送 電流，反而會引起磁滯和渦流損耗； 因此，對于架空絕緣電纜仍需要進一步改進其結構及組成的必要。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種新的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，導體由高強度 鋁合金線LHAl為芯層，鋁合金芯鋁絞線因為沒有鋼芯，在交流線路工程中不存在磁滯損耗 和渦流損耗，綜合經(jīng)濟效益好；外面絞合中強度鋁合金線LHA3,大幅提高了導線的輸電性 能。
[0006] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，包括導體和絕緣層，所述導體由高強度鋁合金線 LHAl為內芯層，外面絞合中強度鋁合金線LHA3為中間層。
[0007] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述內芯層采用53%的IACS高強度鋁 合金線；所述中間層采用58. 5%的IACS中強度鋁合金線。
[0008] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述絕緣層采用黑色耐候性交聯(lián)聚乙 烯絕緣最外層。
[0009] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述內芯層是采用三步法制備高強度 鋁合金線；所述三步法包括：先鑄成線錠、進而熱軋成桿、然后進行固熔化熱處理和淬火。
[0010] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述內芯層是采用一步法連鑄連軋一 個過程獲得高強度鋁合金桿。
[0011] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述一步法連鑄連軋包括工藝： 1) 將鋁和添加元素進入熔化工藝；將添加元素熔化處理、精煉和攪拌后保溫； 2) 連續(xù)除氣和過濾后連鑄工藝，后經(jīng)過加熱、連軋、淬火； 3) 繞桿、放桿后拉線處理，人工時效后得到成品線。
[0012] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，步驟1)中，熔化工藝是在快速熔化爐 中進行的，快速熔化爐的熔化速度要求達5t/h以上。
[0013] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，步驟2)中，在保溫爐內進行藥劑除氣 精煉，再到連續(xù)除氣裝置進行連續(xù)除氣精煉。要求除氣要徹底。除氣精煉后，氫的含量 要控制在 0. 10 ?0. 12ml/100g。
[0014] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述高強度鋁合金最終成份為： Si:0? 55-0. 65%、Fe:0? 18-0. 25%、Mg:0? 55-0. 70%、銅：0? 05-0. 08、B:0? 01-0. 06、RE: 0? 05-0. 15%、V+Ti+Cr+Mn=0. 015%，AL99. 86%，其余每樣彡 0? 01%。
[0015] 本發(fā)明的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，所述中強度鋁合金最終成份為：Si: 0? 4-0. 60%、Fe:0? 10-0. 16%、Mg:0? 35-0. 50%、銅：彡 0? 01-0. 06%、B:0? 01-0. 06%、RE: 0? 05-0. 15%、V+Ti+Cr+Mn=0. 015%，AL99. 86%，其余每樣彡 0? 01%。
[0016] 借由上述技術方案，本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果是： 1、 采用正規(guī)同心絞合排列方式為1+6+12+18。采用緊壓結構，緊壓系數(shù)不小于0.9。導 體緊密，具有良好的縱向阻水效果； 2、 多層股線為同心、一次絞制而成。最外層絞向為左向，相鄰層絞向相反。任何層的節(jié) 徑比都不大于近鄰內層的節(jié)徑比； 3、 導線絞制緊密，絞合后所有的單線都能夠自然地處于各自的位置，當切斷時，各線端 能夠保持在原來的位置或很容易用手復位； 4、 導線表面無過量的拉摸用潤滑油、金屬顆粒及粉末，沒有肉眼可見劃痕、壓痕等，沒 有腐蝕發(fā)黑、發(fā)灰現(xiàn)象；沒有與良好的商品不相稱及與本工程工藝質量要求不相符合的任 何缺陷； 5、 鋁合金線在工廠內貯藏足夠長的時間，以確保中強度鋁合金線和高強度鋁線處于同 樣的溫度絞合； 6、 導線適合于張力架線，成品絞線在切割后無明顯的回扭或松股，絞合緊密均勻、不缺 股、不跳線、不斷股，不壓扁等現(xiàn)象； 7、 外層鋁線沒有接頭，內層不允許存在缺陷所致的接頭。內層圓鋁線按規(guī)定要求接頭 數(shù)不超過4個，任意兩個接頭間的距離不小于15m，接頭用冷焊機壓接，接頭處光滑圓整，中 強度鋁合金線接頭強度彡180MPa;鋁合金線接頭強度彡240MPa。
【附圖說明】
[0017]圖1是復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜的結構示意圖。
[0018] 圖2是Al-Mg-Si合金生產(chǎn)工藝流程圖。
[0019] 10:內芯層； 20 :中間層； 30 :絕緣層。
【具體實施方式】
[0020] 請參閱圖1所示，本發(fā)明的的復合型鋁合金節(jié)能架空絕緣電纜，其結構主要包括： 導體和絕緣層30,該導體是由高強度鋁合金線LHAl為內芯層10、外面絞合中強度鋁合金線 LHA3為中間層20組成。該絕緣層30采用黑色耐候性交聯(lián)聚乙烯絕緣最外層。
[0021] 該高強度鋁合金內芯層10具有優(yōu)越的綜合力學性能和良好的導電性，已經(jīng)開始 應用于高強度、大跨越、大容量的架空絞線，鋁合金芯鋁絞線因為沒有鋼芯，在交流線路工 程中不存在磁滯損耗和渦流損耗，綜合經(jīng)濟效益好。
[0022] 該中強度鋁合金線LHA3中間層20的抗拉強度稍低于高強度鋁合金，但其導電率 為58. 5%，較高強度鋁合金的52. 5%，提高了 6%，大幅提高了導線的輸電性能。
[0023] 請參閱圖2所示，本發(fā)明的高強度鋁合金線內芯層10可以采用三步法制備高強度 鋁合金線；該三步法包括：先鑄成線錠、進而熱軋成桿、然后進行固熔化熱處理和淬火。但 現(xiàn)在各國均采用一步法經(jīng)連鑄連軋一個過程獲得要求的高輕度鋁合金桿，工藝過程如圖2 中所示。
[0024] 該一步法連鑄連軋工藝包括，以下百分含量均為重量百分比： 1) 將鋁（98%)和添加元素（0. 6%重量Mg、0. 6%重量Si和加入適量的Ce或La為主的 混合稀土金屬）加入快速熔化爐進行熔化工藝，快速熔化爐的熔化速度要求達5t/h以上； 其中，熔煉溫度：不大于760°C;保溫靜置溫度：720-730°C;出爐溫度：720-730°C;出錠溫度： 約500°C;將添加元素分別經(jīng)過熔化、精煉處理，其中，精煉溫度：730-740°C，精煉劑加入量： 爐料量0. 3-0. 4% ;攪拌后保溫(保溫靜置時間：約40分鐘）； 2) 鋁合金的連續(xù)除氣(氮氣用量：約2-3Nm3/h)和過濾后連鑄工藝(澆鑄速度：為純鋁 燒鑄的80-90%;燒鑄冷卻水：進水溫度：不小于30°C。水壓：不小于3帕。冷卻水用量(較純 鋁為少）；內冷水約35M3/h;外冷水約15M3/h。），后經(jīng)過加熱、連軋、淬火；鑄錠進軋溫度： 470°C;桿終軋溫度：360°C以上；經(jīng)水冷后桿溫：100°C以下。乳制乳化液溫度：>60°C;冷卻 水壓：〈3帕；壓縮空氣壓力：〈4Kg/cm2。
[0025] 鋁合金的除氣精煉是在保溫爐內進行藥劑除氣精煉，再到連續(xù)除氣裝置進行連 續(xù)除氣精煉。鋁鎂硅合金熔液在澆鑄冷卻時易產(chǎn)生偏析，對澆鑄溫度的控制和冷卻水的冷 卻方式及溫度有很嚴格的要求。連鑄時要求水量大小能根據(jù)工藝要求自動控制，冷卻水溫 不得超過40°C;如果超過就得靠冷卻塔降溫。
[0026] 3)繞桿、放