CN101567234A - 增容节能型电力架空输电异形导线制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其步骤如下：(1)铝基熔融后制造圆铝杆；(2)制作圆单线；(3)圆单线轧制成矩形线；(4)矩形线拉制成异形铝单线；(5)对异形铝单线进行连续拉制调质热处理后得到异形软铝单线；(6)选择承力层材料；(7)以承力层材料为中心，将多层异形软铝单线在绞线机上一次绞制完成。其优点是：用本方法制作的异形软铝导线导电率可达到63％IACS及以上，这一结论可以从实验检测报告中得到证实，可提高材料利用率，减少损失，较热挤压方法减少损失8～20％，提高工作效率，较热挤压方法提高效率一倍左右。

Description

增容节能型电力架空输电异形导线制备方法
技术领域
本发明涉及电缆导线制作技术领域，具体的说是一种增容节能型电力架空输电异形导线制备方法。
背景技术
通常制作高压架空导线的工艺方法有二类，第一类单线由圆形孔模拉制成圆铝硬单线，然后由多股圆形单线分层绞合在承力的单(多)股圆形钢芯或其他圆形承力材料外周，称之为圆形铝同芯绞合导线；第二类，采用热挤压方式制作成异形软铝单线，然后由多根异形软铝单线分层绞合在承力的圆形芯线外周。称之为异形同芯绞合导线。
第一类圆形铝同芯绞合导线，由于铝单线为圆形，虽然多股紧密绞合在一起，但仍有无法避免的单线间缝隙，表面粗糙度大，一般低于90％，用于高海拔、高电压场合将会产生较大的电晕。另外硬铝单线在导线中承担一部分承力作用，其受到工作温度限制，无法通过提高工作温度来提高输送容量。
第二类异形软铝同芯绞合导线，异形软线在成品导线中不起承力作用，虽然弥补了第一类受到工作温度限制的缺点，通过高强度、低线胀的承力线芯材料来提高线路输送容量，但其异形软铝单线采用热挤压方法较拉制方式速度低，材料损耗大，制造成本高。
发明内容
本发明的目的是研制一种提高铝线导电率达到63％IACS及以上，异形铝线的生产效率高及材料利用率高的增容节能型电力架空输电异形导线制备方法。
本发明增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其步骤如下：
1、采用铝基熔融后制造直径为9.5～12mm的圆铝杆，铝基材料的组份重量百分比为：
Si    0.06～0.10
Fe    0.10～0.15
Cu    0～0.08
Mg    0～0.08
Cr+Mn+Ti+V≤0.015
Al    余数
其中，铝基材料中含有的Cu、Mg、Cr+Mn+Ti+V可取其中的一项、两项或三项；
当杂质含量超过0.015时，加入铝基材料总质量0.01-0.04％的硼进行硼化工艺处理；
2、经过多道圆形孔模拉丝工艺制作成Φ5.0～6.5mm的圆单线；
3、上述圆单线经过冷压轧辊，轧制成需要尺寸的矩形线；
4、矩形线经过二道或多道异形拉丝模具，拉制成所需要尺寸的异形铝单线；
5、对异形铝单线进行连续拉制调质热处理，处理后得到异形软铝单线；
6、根据需要选择承力层材料；
7、以承力层材料为中心，按照所需要层数，将多层异形软铝单线在绞线机上一次绞制完成。
根据导线输送容量的不同，导线可分为一层、二层、三层或多层，对不同规格导线节圆外径不同，异形铝单线的结构尺寸不完全一致，所以每层所需异形铝单线要按设计尺寸按步骤4配上和设计尺寸相配的不同模具进行拉制。
承力层材料为高强度镀锌钢绞线、高强度铝包钢绞线、复合碳纤维芯棒中的一种。
本发明增容节能型电力架空输电异形导线制备方法的优点是：用本方法制作的导线导电率可达到63％IACS及以上，这一结论可以从实验检测报告中得到证实，可提高材料利用率，减少损失，较热挤压方法减少铝材损失8～20％，提高工作效率，较热挤压方法提高效率一倍左右；同时异形线绞合紧密度高，外观光洁圆整、无间隙，适用于高压架空输电线路，可增加输送电流容量，降低电晕，提高工作温度，减少线路弧垂，减轻导线自重，达到增加容量，降低线路损耗，增加杆塔间距，降低杆塔高度，起到增容、节能的目的。
附图说明
图1为增容节能型电力架空输电异形导线制备方法的工艺流程图。
图2为异形铝导线成品A、B、C的割视图。
图3为异形铝单线a、b、c的剖视图。
具体实施方式
实施例一
根据图1-3所示，一种增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其步骤如下：
1、采用铝基熔融后制造直径为9.5mm的圆铝杆，铝基材料的组份重量为kg：
Si    0.06
Fe    0.15
Cu    0.05
Mg    0.08
Cr    0.003
Mn    0.004
Ti    0.005
V    0.002
Al    99.646
当杂质含量超过0.015kg时，加入硼进行硼化工艺处理；
2、经过多道圆形孔模拉丝工艺制作成Φ5.0mm的圆单线；
3、上述圆单线经过冷压轧辊，轧制成需要尺寸的矩形线；
4、矩形线经过三道异形拉丝模具，拉制成图3-a所示异形铝单线，作为图2-A所示异形铝导线的内层；根据节圆外径的不同，矩形线经过二道异形拉丝模具，拉制成图3-a所示异形铝单线，作为图2-A所示异形铝导线的中间层；根据节圆外径的不同，矩形线经过二道异形拉丝模具，拉制成图3-a所示异形铝单线，作为图2-A所示异形铝导线的外层；
5、对异形铝单线进行调质热处理，温度380℃，时间4小时，处理后得到异形软铝单线；
6、选择高强度镀锌钢绞线作为承力层材料，钢单线的抗拉强度大于1770N/mm2；
7、以高强度镀锌钢绞线为中心，将三层异形软铝单线在绞线机上一次绞制完成，得到异形铝导线，如图2-A所示。
实施例二
根据图1-3所示，一种增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其步骤如下：
1、采用铝基熔融后制造直径为12mm的圆铝杆，铝基材料的组份重量为kg：
Si    0.10
Fe    0.10
Mg    0.01
Cr    0.001
Mn    0.002
Ti    0.003
V     0.004
Al    99.78
当杂质含量超过0.015kg时，加入硼进行硼化工艺处理；
2、经过多道圆形孔模拉丝工艺制作成Φ6mm的圆单线；
3、上述圆单线经过冷压轧辊，轧制成需要尺寸的矩形线；
4、矩形线经过三道异形拉丝模具，拉制成图3-b所示异形铝单线，作为图2-B所示异形铝导线的内层；根据节圆外径的不同，矩形线经过二道异形拉丝模具，拉制成图3-a所示异形铝单线，作为图2-B所示异形铝导线的中间层；根据节圆外径的不同，矩形线经过二道异形拉丝模具，拉制成图3-a所示异形铝单线，作为图2-B所示异形铝导线的外层；
5、对异形铝单线进行调质热处理，温度400℃，时间2.5小时，处理后得到异形软铝单线；
6、选择高强度铝包钢绞线作为承力层材料，铝包钢单线抗拉强度1770N/mm2；
7、以高强度铝包钢绞线为中心，将三层异形软铝单线在绞线机上一次绞制完成，得到异形铝导线，如图2-B所示。
实施例三
根据图1-3所示，一种增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其步骤如下：
1、采用铝基熔融后制造直径为12mm的圆铝杆，铝基材料的组份重量为kg：
Si    0.08
Fc    0.12
Cu    0.07
Cr    0.002
Mn    0.003
Ti    0.004
V     0.003
Al    99.718
当杂质含量超过0.015kg时，加入硼进行硼化工艺处理；
2、经过多道圆形孔模拉丝工艺制作成Φ6.5mm的圆单线；
3、上述圆单线经过冷压轧辊，轧制成需要尺寸的矩形线；
4、矩形线经过三道异形拉丝模具，拉制成图3-c所示异形铝单线，作为图2-C所示异形铝导线的内层；根据节圆外径的不同，矩形线经过二道异形拉丝模具，拉制成图3-c所示异形铝单线，作为图2-C所示异形铝导线的中间层；根据节圆外径的不同，矩形线经过二道异形拉丝模具，拉制成图3-c所示异形铝单线，作为图2-C所示异形铝导线的外层；
5、对异形铝单线进行连续拉制调质热处理，处理后得到异形软铝单线；
6、选择复合碳纤维芯棒承力层材料，抗拉强度大于2000MPa；
7、以复合碳纤维芯棒为中心，将三层异形软铝单线在绞线机上一次绞制完成，得到异形铝导线，如图2-C所示。
除了上述实施例以外，根据配方、承力层材料的不同以及异形软铝单线的层数、导电性等要求不同，不局限于上述实施例，还可实现多个实施例，在此不一一赘述。

Claims (3)

1、一种增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)采用铝基熔融后制造直径为9.5～12mm的圆铝杆，铝基材料的组份重量百分比为：
Si    0.06～0.10
Fe    0.10～0.15
Cu    0～0.08
Mg    0～0.08
Cr+Mn+Ti+V≤0.015
Al    余数
其中，铝基材料中含有的Cu、Mg、Cr+Mn+Ti+V可取其中的一项、两项或三项；
当杂质含量超过0.015时，加入铝基材料总质量0.01-0.04％的硼进行硼化工艺处理；
(2)经过多道圆形孔模拉丝工艺制作成Φ5.0～6.5mm的圆单线；
(3)上述圆单线经过冷压轧辊，轧制成需要尺寸的矩形线；
(4)矩形线经过二道或多道异形拉丝模具，拉制成所需要尺寸的异形铝单线；
(5)对异形铝单线进行连续拉制调质热处理，处理后得到异形软铝单线；
(6)根据需要选择承力层材料；
(7)以承力层材料为中心，按照所需要层数，将多层异形软铝单线在绞线机上一次绞制完成。
2、根据权利要求1所述的增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其特征在于：承力层材料为高强度镀锌钢绞线、高强度铝包钢绞线、复合碳纤维芯棒中的一种。
3、根据权利要求1所述的增容节能型电力架空输电异形导线制备方法，其特征在于：根据导线输送容量的不同，导线可分为一层、二层、三层或多层，对不同规格导线节圆外径不同，异形铝单线的结构尺寸不完全一致，所以每层所需异形铝单线要按设计尺寸按步骤(4)配上和设计尺寸相配的不同模具进行拉制。
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