CN102222546B

CN102222546B - 抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆

Info

Publication number: CN102222546B
Application number: CN201110172419A
Authority: CN
Inventors: 罗福安; 任正三; 张静
Original assignee: AEROSPACE ELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Aerospace Ricky cable Ltd
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2031-06-24
Also published as: CN102222546A

Abstract

一种抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，包括：导体、光单元、铠装，所述的导体为抗蠕变铝合金导体；所述的铠装为铝合金带材联锁铠装。其优点是：导电率可达到61%IACS及以上；机械性能：其反弹性能比铜缆少40%、柔韧性能比铜缆高25%、重量仅为铜缆的一半；使用合金电缆时，可直接降低施工单位的安装成本；结构采用“S”型联锁式铠装，铠装后的电缆具有较高柔软性、高强度，其最小弯曲半径为7D；其连接可靠、重量轻、弯曲半径小、安装方便、散热好、节省桥架、节约资源，与普通铜芯低压电缆相比具有明显的价格优势；节约大量的铜；抗蠕变铝合金联锁式铠装OPLC光纤复合低压电缆的经济性，适应了国内建设资源节约型社会的大趋势。

Description

抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆

技术领域

本发明涉及OPLC光纤复合低压电缆制作技术领域，具体的说是一种抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆。

背景技术

通常设计制造OPLC光纤复合低压电缆的结构有非铠装型和铠装型两类。其导体多采用电工铜、绝缘多采用PVC或XLPE、其铠装层多采用钢带、外护套多采用PVC。

第一类非铠装型OPLC光纤复合低压复合电缆，导体采用电工铜，其密度为8.89 g/cm³，虽然铜有良好的电气性能和机械性能，但由于铜的密度大、资源匮乏，其价格居高不下，导致电缆本身成本过高，同时也是电缆敷设工程成本过大。

第二类铠装型OPLC光纤复合低压复合电缆，其铠装材料多选用双层钢带，在一定程度上起到了抗机械损伤的作用。弥补了第一类抗机械损伤差的缺点，但由于铠装材料采用钢带，其密度为7.8 g/cm³，电缆整体重量增加，不仅增加了产品成本，同时也增加了施工成本。

发明内容

本发明的目的是研制一种使用资源丰富、价格较低的抗蠕变铝合金导体，大幅度降低电缆制造成本、大幅度减轻电缆重量、大幅度提高电缆抗机械损伤性能，应用于建设智能电网及多网融合领域的抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆。

本发明抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，包括：导体、光单元、铠装，所述的导体为抗蠕变铝合金导体；所述的铠装为铝合金带材联锁铠装。

所述抗蠕变铝合金导体为多股铰线，其铝合金组份重量百分比为：Si ≤0.10，Fe 0.30～0.8，Cu 0.15～0.30，Mg ≤0.05，Zn ≤0.05，B 0.001～0.04，其它元素单个 ≤0.03，其它元素总和 ≤0.1，Al为余数。

所述导体：采用抗蠕变铝合金材料作为电缆导体，其性能符合美国标准B800-5中8030要求，具体指标如下：

1) 机械性能

抗拉强度（MPa）：O状态 59-111，H1X或H2X状态 103-152,延伸率≥10%

2) 导电性能

20℃电阻率（Ω·mm²/m）：平均值≤0.028264，个别点≤0.028450，

%IACS：平均值≥61.0，个别点≥60.6

所述铝合金带材联锁铠装，其铝合金带材的组份重量百分比为：Si 0.25，Fe 0.4，Cu 0.1，Mn 0.1，Mg 2.2～2.8，Gr 0.15～0.35，Zn 0.1，其它元素单个 ≤0.03，其它元素总和 ≤0.15，Al为余数。

目前我国建筑行业使用的电缆大多为传统电缆。作为国内传统的铜芯铠装电缆，基本采用的是铜做导体钢带绕包铠装，不仅成本很高，抵御外界意外的破坏能力也相对较差，即容易击穿，安全级别低；较大的自重又使得安装成本加大。

为了避免普通铠装层的缺点本发明采用了5000系列铝合金带联锁式铠装，减小电缆弯曲半径，大幅度提高电缆抗机械损伤能力，降低施工成本等。

1）材料采用5000系铝合金（以 5052系列H16、H26、H36为例）

a、机械性能

0.2 ～0.8mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥3%；

0.8 ～4.0mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥4%；

规定非比例伸长应力≥205 MPa。

2）结构的确定

根据铠装后的电缆具有较高柔软性、高强度，其最小弯曲半径为7D(电缆外径)的特性，再以UL1569、CSA22.2标准和国内相关标准及《电线电缆手册》为依据，设计其结构为“S”型联锁式铠装，其结构尺寸则根据不同规格的电缆设计出不同的结构尺寸。所述的铝合金带材联锁铠装为“S”型结构联锁式铠装，其结构尺寸则根据不同规格的电缆设计出不同的结构尺寸。

本发明抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆的优点是：

⑴采用抗蠕变铝合金做导体导电率可达到61%IACS及以上；

⑵抗蠕变铝合金电缆的机械性能：其反弹性能比铜缆少40%、柔韧性能比铜缆高25%；重量仅为铜缆的一半等性能，使用合金电缆时，可直接降低施工单位的安装成本（一般性的建筑项目可节约安装施工费用20%以上，大跨度的建筑项目可节约安装施工费用40%）

⑶结构采用“S”型联锁式铠装，铠装后的电缆具有较高柔软性、高强度，其最小弯曲半径为7D(电缆外径)；而且采用联锁式铠装的光纤复合低压电缆其连接可靠、重量轻、弯曲半径小、安装方便、散热好、节省桥架、节约资源，与普通铜芯低压电缆相比具有明显的价格优势；

⑷铜在我国属紧缺资源，抗蠕变铝合金联锁式铠装OPLC光纤复合低压电缆的推广使用，将会节约大量的铜，符合中国“建设节约型社会”的基本国策，符合建筑工程的“四新”原则；抗蠕变铝合金联锁式铠装OPLC光纤复合低压电缆的经济性，适应了国内建设资源节约型社会的大趋势。

附图说明

图1为本发明的一个实施例OPLC—LS-WDYJHLY63-0.6/1 4×16+XTG-4B1型号电缆的结构示意图。

图2为本发明的又一实施例OPLC-LS-ZR-YJHLV62-0.6/1 4×120＋1×70＋XG-12B6型号电缆的结构示意图。

图3为本发明的又一实施例OPLC－LS-VHLV62-0.6/1 3×70+1×35+XTG-12B1型号电缆的结构示意图。

图中标记：1为护套，2为联锁铠装层，3为内垫层，4为绝缘层，5为填充层，6为垫芯，7为抗蠕变铝合金导体，8为光单元，9为包带。

具体实施方式

实施例一

根据图1所示，一种抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，包括：导体、光单元、铠装，所述的导体为抗蠕变铝合金导体；所述的铠装为铝合金带材联锁铠装。

所述抗蠕变铝合金导体为多股铰线，其铝合金组份重量百分比为：Si 0.10，Fe 0.8，Cu 0.30，Mg 0.05，Zn 0.05，B 0.04，Al 98.66。

所述铝合金带材联锁铠装，其铝合金带材的组份重量百分比为：Si 0.25，Fe 0.4，Cu 0.1，Mn 0.1，Mg 2.8，Gr 0.35，Zn 0.1，Al 95.9。

所述的铝合金带材联锁铠装为“S”型结构联锁式铠装。

抗蠕变铝合金导体联锁式铝合金铠装交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套无卤低烟光纤复合绝缘电力电缆，其型号规格：OPLC—LS-WDYJHLY63-0.6/1 4×16+XTG-4B1。

该型号的光纤复合低压电缆性能如下：

（1）导体电性能：达到20℃电阻率（Ω·mm²/m）：平均值≤0.028264，

个别点≤0.028450，%IACS：平均值≥61.0，个别点≥60.6

（2）绝缘：老化前：抗张强度 ≥12.5N/mm²,断裂伸长率 ≥200%；

老化后：抗张强度变化率≤±40%,断裂伸长率变化率≤±40%；

（3）铠装：0.2 ～0.8mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥3%；

0.8 ～4.0mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥4%，规定非比例伸长应力≥205 Mpa；

（4）护套：老化前：抗张强度 ≥9.0N/mm²,断裂伸长率 ≥125%；

老化后：抗张强度 ≥9.0N/mm²,断裂伸长率 ≥100%；

（5）无卤低烟性能：

（a）烟密度：无焰 ≤250；有焰≤100

（b）PH值，≥4.3；

（c）电导率，≤10μS/mm；

（d）卤酸气体含量：≤5mg/g

（e）氧指数：≥30

（6）弯曲性能：≥7倍的电缆外径。

实施例二

根据图2所示，一种抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，包括：导体、光单元、铠装，所述的导体为抗蠕变铝合金导体；所述的铠装为铝合金带材联锁铠装。

所述抗蠕变铝合金导体为多股铰线，其铝合金组份重量百分比为：Si 0.01，Fe 0.3，Cu 0.15，Mg 0.01，Zn 0.02，B 0.001，Al 99.509。

所述铝合金带材联锁铠装，其铝合金带材的组份重量百分比为：Si 0.25，Fe 0.4，Cu 0.1，Mn 0.1，Mg 2.2，Gr 0.15，Zn 0.1，Al 96.7。

所述的铝合金带材联锁铠装为“S”型结构联锁式铠装。

抗蠕变铝合金导体联锁式铝合金铠装交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃光纤复合绝缘电力电缆，其型号规格：OPLC-LS-ZR-YJHLV62-0.6/1 4×120＋1×70＋XG-12B6。

该型号的光纤复合低压电缆性能如下：

个别点≤0.028450，%IACS：平均值≥61.0，个别点≥60.6；

老化后：老化后：抗张强度变化率≤±40%,断裂伸长率变化率≤±40%；

（3）铠装：0.2 ～0.8mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥3%；

0.8 ～4.0mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥4%；

老化后：抗张强度 ≥9.0N/mm²,断裂伸长率 ≥100%；

阻燃性能：氧指数 ≥30；

（5）弯曲性能：≥7倍的电缆外径。

实施例三

根据图3所示，一种抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，包括：导体、光单元、铠装，所述的导体为抗蠕变铝合金导体；所述的铠装为铝合金带材联锁铠装。

所述抗蠕变铝合金导体为多股铰线，其铝合金组份重量百分比为：Si 0.05，Fe 0.55，Cu 0.22，Mg 0.25，Zn 0.25，B 0.02，Al 98.66。

所述铝合金带材联锁铠装，其铝合金带材的组份重量百分比为：Si 0.25，Fe 0.4，Cu 0.1，Mn 0.1，Mg 2.5，Gr 0.25，Zn 0.1，Al 96.3。

所述的铝合金带材联锁铠装为“S”型结构联锁式铠装。

蠕变铝合金导体联锁式铝合金铠装聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套光纤复合绝缘电力电缆，其型号规格：OPLC－LS-VHLV62-0.6/1 3×70+1×35+XTG-12B1。

该型号的光纤复合低压电缆性能如下：

个别点≤0.028450，%IACS：平均值≥61.0，个别点≥60.6

（2）绝缘：老化前：抗张强度 ≥12.5N/mm²,断裂伸长率 ≥150%；

老化后：抗张强度 ≥12.5N/mm²,断裂伸长率≥150%；

20℃下体积电阻率：10¹³Ω·cm；

（3）铠装：0.2 ～0.8mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥3%；

0.8 ～4.0mm：抗拉强度255 ～305 MPa，伸长率≥4%；

（4）护套：老化前：抗张强度 ≥12.5N/mm²,断裂伸长率≥150%；

老化后：抗张强度 ≥12.5N/mm²,断裂伸长≥150%；

（5）弯曲性能：≥7倍的电缆外径。

本发明不限于上述实施例，根据导体、铠装材料各组分百分比的不同可以组成多个实施例，且均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，包括：导体、光单元、铠装，其特征在于：所述的导体为抗蠕变铝合金导体；所述的铠装为铝合金带材联锁铠装；所述抗蠕变铝合金导体为多股铰线，其铝合金组份重量百分比为：Si 0.01，Fe 0.3，Cu 0.15，Mg 0.01，Zn 0.02，B 0.001，Al 99.509；所述铝合金带材联锁铠装，其铝合金带材的组份重量百分比为：Si 0.25，Fe 0.4，Cu 0.1，Mn 0.1，Mg 2.2，Gr 0.15，Zn 0.1，Al 96.7。

2.根据权利要求1所述的抗蠕变铝合金导体联锁式铠装光纤复合低压电缆，其特征在于：所述的铝合金带材联锁铠装为“S”型结构联锁式铠装。