CN103000261B - 异形铝合金绞合导体及其制备 - Google Patents

异形铝合金绞合导体及其制备 Download PDF

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CN103000261B CN201210512965.XA CN201210512965A CN103000261B CN 103000261 B CN103000261 B CN 103000261B CN 201210512965 A CN201210512965 A CN 201210512965A CN 103000261 B CN103000261 B CN 103000261B
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Abstract

本发明提供了一种异形铝合金绞合导体及其制备。本发明的异形铝合金绞合导体为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成,除绞线中心外,各层均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成,所述异形铝合金单丝导线的横截面为异形等腰梯形,所述异形等腰梯形为长底边替换为圆弧的等腰梯形,所述圆弧的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点重合。本发明的异形铝合金绞合导体无需紧压即可基本实现紧密绞合,且绞合后的导线无需退火处理,外包导体屏蔽层也不会渗入绞合导体内部,确保了导体优良的性能。

Description

异形铝合金绞合导体及其制备
技术领域
本发明涉及铝合金导体领域,特别涉及一种异形铝合金绞合导体及其制备。
背景技术
铝合金电力电缆是以铝合金材料为导体,采用特殊紧压工艺和退火处理等先进技术发明创造的新型材料电力电缆。合金电力电缆弥补了以往纯铝电缆的不足,提高了电缆的导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等,能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定,采用8000系列铝合金导体,可以大大提高铝合金电缆的导电率、耐高温性,同时解决了纯铝导体电化学腐蚀、蠕变等问题。铝合金的导电率是最常用基准材料铜IACS的61.5%,载流量是铜的79%,优于纯铝标准。但在同样体积下,铝合金的实际重量大约是铜的三分之一。按照该计算,在满足相同导电性能的前提下,相同重量铝合金电缆的长度是铜电缆的两倍。因此,相同载流量时铝合金电缆的重量大约是铜缆的一半。采用铝合金电缆取代铜缆,可以减轻电缆重量,降低安装成本,减少设备和电缆的磨损,使安装工作更轻松。在满足同等电气性能的前提下,使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半,其截面是传统铜芯电缆的1.1~1.25倍,价格比传统的铜芯电缆低30%~55%。
但是,单从体积电导率方面考虑,铝合金不及铜,因此需要采用超常规的紧压技术,使紧压系数达到要求,以弥补铝合金在体积导电率上的不足,使绞合导体线芯如实心导体一般。
目前,用于电缆的铝合金绞合导线大部分采用横截面为圆心的铝合金单丝绞合而成,这些单线绞合后,绞线间和绞层间的间隙大,结构紧密度低,影响绞线电性能。也有部分绞合导体采用异形铝合金单丝,但是现有的异形铝合金单丝仍需要紧压及退火处理才能使得绞线间和绞层间紧密程度达到要求。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷,本发明提供了一种无需紧压与退火的异形铝合金绞合导体及其制备。
本发明提供的异形铝合金绞合导体,为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成,除绞线中心外,各层均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成,所述异形铝合金单丝导线的横截面为异形等腰梯形,所述异形等腰梯形为长底边替换为圆弧的等腰梯形,所述圆弧的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点重合,所述异形铝合金绞合导体的绞线中心由多根扇形铝合金单丝导线绞合而成,或者由多根所述异形铝合金单丝导线绞合而成,或者为单根圆形铝合金单丝导线。
所述圆形铝合金单丝导线的横截面为圆形。
所述扇形铝合金单丝导线的横截面为扇形。
进一步的,所述异形等腰梯形的四个角均为圆角。
进一步的,所述扇形的三个角均为圆角。
所述异形等腰梯形除长底边外,其余各边的主体部分基本呈直线。
进一步的,同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。
各层所用异形铝合金单丝导线的数量n为:
Figure GDA0000469136870000021
其中,θ为该层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形两腰的夹角。
进一步的,所述θ满足下列条件:
57 h R ≤ θ ≤ 95 h R
所述h为所述异形铝合金单丝导线所在层的厚度;
所述R为所述异形铝合金单丝导线所在层的外半径。
各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形的高h’与该层厚度h基本相当,考虑到绞合可能产生的微量变形,优选等于或略高于该层厚度h,如为该层厚度h的1-1.05倍。
各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形的圆弧半径R’略大于该层的外半径R。较佳的,所述圆弧半径R’为该层的外半径R的1.02-1.05倍。
h的值可根据实际需要设定,如1.6mm≤h≤3.7mm。
R的值也根据常规绞合导线的实际需要设定,如2.4mm≤R≤12mm。
进一步的,所述θ还同时满足下列条件:
Figure GDA0000469136870000023
满足上述条件时,各同层的异形铝合金单丝导线之间配合得更为密切。
更佳的,所述θ还同时满足的条件为:
Figure GDA0000469136870000031
本发明所述异形铝合金单丝导线可由圆形铝合金单丝导线经物理挤压获得。
进一步的,挤压所用圆形铝合金单丝导线的最小半径r为:
r = θR 2 360 - ( R - h ) 2 · tg θ 2 π
较佳的,挤压所用圆形铝合金单丝导线可选用半径为最小半径r的1.03-1.07倍的圆形铝合金单丝导线。
具体的,可将圆形铝合金单丝导线送入一压线孔型呈对应异形等腰梯形的挤铝机挤压获得。
扇形铝合金单丝导线可将圆形铝合金单丝导线送入一压线孔型呈扇形的挤铝机挤压获得。
本发明的异形铝合金绞合导体的绞合方法,包括下列步骤:
1)根据所需绞合导线的外径设计绞合所需层数及各层的厚度与外半径,并确定各层异形铝合金单丝导线的θ角与异形等腰梯形截面的高度及圆弧半径;
2)计算并选择合适半径的圆形铝合金单丝导线挤压成所需的异形铝合金单丝导线;
3)根据设计,将各铝合金单丝导线装配入框式绞线机并经同心层绞获得所述异形铝合金绞合导体。
进一步的,所述框式绞线机的分线板上固定有数个异形单丝导线定位器,所述异形单丝导线定位器包括底座及设于底座上的槽口,底座固定于框式绞线机的分线板上,槽口的横截面呈内窄外宽的敞口倒等腰梯形,槽口的轴向平行于单丝导线的走向。异形单丝导线定位器的使用使得异形铝合金绞合导体在进行同心层绞时单丝线不会发生移位、翻转,保证各单丝导线间结合紧凑,无需进一步退火处理。
上述异形铝合金绞合导体在进行同心层绞时,无需紧压。进一步的,制成异形铝合金绞合导体后也无需退火处理即外包导体屏蔽层。
本发明将铝合金单丝导线的截面设计为特定的异形等腰梯形,该种截面的铝合金单丝导线,经同心层绞合后,可拼合为层层相扣的近似圆环形,这样的绞合导体各单丝导体间间隙大大减小,且无需紧压即可基本实现紧密绞合,且绞合后的导线无需退火处理,外包导体屏蔽层也不会渗入绞合导体内部,确保了导体优良的性能。
本发明的异形铝合金绞合导体适用于各种电力用铝合金材料。
所得异形铝合金绞合导体可根据需要进一步包覆有屏蔽层、绝缘层和保护层,从而获得铝合金电缆。
进一步改良的,本发明制备异形铝合金绞合导体所用的铝合金单丝导线,按重量百分比,包括如下组分:
Figure GDA0000469136870000041
优选的,所述铝的含量≥98.1wt%。
优选的,以铝合金中的稀土总重量为基准计,所述稀土组成如下:
轻稀土   70-80wt%;
中稀土   5-10wt%;
重稀土   15-20wt%。
所述轻稀土选自镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd和钷Pm中的一种或多种,其中La、Ce、Pr、Nd之和占轻稀土总重量的90wt%以上。
所述中稀土选自钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb和镝Dy中的一种或多种。
优选的,所述中稀土为铕Eu。
所述重稀土选自钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钇Y和钪Sc中的一种或多种,其中钪Sc占重稀土重量的50%以上。
优选的,所述重稀土为钪Sc。
所述铝合金单丝导线可采用下列方法制备:
1)熔炼:先将铝和铝-铁合金在720-730℃下熔化,再升温至780-790℃下加入镁、锌、锑、锗、钡;充分混合后,在760-770℃下加入轻稀土;充分混合后,在730-740℃下加入中稀土;充分混合后,在780-790℃下加入重稀土和硼;充分混合后获得铝液,铝液通入精炼剂进行精炼、扒渣,对铝液进行炉前化学快速分析,分析后根据配方中各组分的重量比调整铝液组分,对铝液进行补料;
2)保温:将步骤1所得铝液在730-740℃下保温静置15-20min;
3)连铸连轧:将步骤2所得铝液进行连铸连轧工艺,各项指标的控制范围为:浇铸温度为710-720℃,烧铸速度为7.5-7.7m/min,冷却速度为19-21℃/s,轧区的进轧温度为470-480℃,出轧温度为260-270℃,获得铝合金线材;
4)铝合金线材经冷拉丝工艺制备获得圆形铝合金单丝导线。
优选的,所述镁、锌、锑、锗、钡、轻稀土、中稀土、重稀土、硼均以该物质与铝的中间合金的方式加入。
由于生产所用铝锭及铝合金中均不可避免的含有少量硅,因此硅无需额外加入。
步骤1中所用精炼剂可采用主要成分为NaNO3、石墨和冰晶石,精炼剂的导入温度为775-785℃,精炼剂与铝液的重量比为2-3:6000。
所述步骤1中,精炼剂的反应时间为15分钟以上,即在精炼剂加入15分钟以后再进行扒渣操作。整个精炼过程中无需外加覆盖剂。
在本发明的优化铝合金配方组成下,在熔炼时无需加入覆盖剂,且相比添加覆盖剂工艺所得线材的电性能无不良影响,所得铝杆与单丝起皮更少,杂质去除更加容易,整体操作步骤大大简化。
本发明通过进一步对异形铝合金绞合导体中稀土元素含量的调整,并引入其他掺杂元素,所制得的铝合金线材其电导率达到61%IACS以上,拉伸强度最高可达134MPa,且伸长率均达到27%以上,抗蠕变效果优良,综合电性能表现突出。
附图说明
图1显示为异形铝合金单丝导线的横截面示意图。
图2显示为异形铝合金单丝导线变形示意图。
图3显示为异形单丝导线定位器示意图
图4-5显示为常规的绞合导线横截面示意图
图6-8显示为异形铝合金绞合导线横截面示意图
标号说明:
1:异形等腰梯形圆弧形长底边
2:异形等腰梯形圆弧形长底边的圆心,与异形等腰梯形腰线的延长线的交点重合
3:底座
4:槽口
θ:异形等腰梯形两腰的夹角
h’:异形等腰梯形的高,与其所在层的厚度相当
R’:异形等腰梯形圆弧的半径
r:用于挤压异形铝合金单丝导线的圆形铝合金单丝导线的半径
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知,下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置;所有压力值和范围都是指绝对压力。
此外应理解,本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤,除非另有说明;还应理解,本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置,除非另有说明。而且,除非另有说明,各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具,而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容的情况下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图6-8所示的异形铝合金绞合导体,为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成,除绞线中心外,各层均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成,所述异形铝合金单丝导线的横截面如图1所示为异形等腰梯形,所述异形等腰梯形的长底边为圆弧1,所述圆弧的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点2重合,所述异形铝合金绞合导体的绞线中心由多根扇形铝合金单丝导线绞合而成,或者由多根所述异形铝合金单丝导线绞合而成,或者为单根圆形铝合金单丝导线。
进一步的,所述异形等腰梯形的四个角均为圆角。该设计不仅使得挤制变得更为容易,而且也为绞合中单丝导线的些微变形预留了空间。
各层所用异形铝合金单丝导线的数量n为:
Figure GDA0000469136870000071
其中,θ为该层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形两腰的夹角。
进一步的,所述θ满足下列条件:
57 h R ≤ θ ≤ 95 h R
所述h为所述异形铝合金单丝导线所在层的厚度。
所述R为所述异形铝合金单丝导线所在层的外半径。
各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形的高h’与该层厚度h基本相当,考虑到绞合可能产生的微量变形,优选等于或略高于该层厚度h,如为该层厚度h的1-1.05倍。
各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形的圆弧半径R’略大于该层的外半径R。较佳的,所述圆弧半径R’为该层的外半径R的1.02-1.05倍。该设计考虑了结合过程中异形铝合金单丝导线的些微变形,可以使得绞合后单层的外缘更接近圆形,无需紧压,层与层之间的结合也能十分紧密。
h的值可根据实际需要设定,一般情况下1.6mm≤h≤3.7mm。
R的值也根据常规绞合导线的实际需要设定,一般情况下2.4mm≤R≤12mm。
满足上述条件的异形铝合金单丝导线充分考虑了其在绞合导体中所处位置与其形状选择之间的关系,使得挤制变得更为容易。
进一步的,所述θ还同时满足下列条件:
Figure GDA0000469136870000073
上述条件考虑了在绞合过程中即能满足为单丝导线的些微变形预留空间,又不至于使得同层异形铝合金单丝导线之间的间隙过大。满足上述条件时,同层的异形铝合金单丝导线之间配合得更为紧密。
更佳的,所述θ还同时满足的条件为:
本发明所述异形铝合金单丝导线可由圆形铝合金单丝导线经物理压变获得。
进一步的,挤压所用圆形铝合金单丝导线的最小半径r为:
r = θR 2 360 - ( R - h ) 2 · tg θ 2 π
较佳的,挤压所用圆形铝合金单丝导线可选用半径为最小半径r的1.03-1.07倍的圆形铝合金单丝导线。采用这样的圆形铝合金单丝导线挤制本发明的异形铝合金单丝导线,不仅挤制更为容易,而且获得的异形铝合金单丝导线截面形状的精准度更高。
异形铝合金单丝导线为将圆形铝合金单丝导线送入一压线孔型呈异形等腰梯形的挤铝机挤压获得。
将本发明的异形铝合金单丝导线通行层绞时,在框式绞线机的分线板上固定与异性单丝导线一一对应的数个如图3所示异形单丝导线定位器,所述异形单丝导线定位器包括底座3及设于底座上的槽口4,槽口的横截面呈内窄外宽的敞口倒等腰梯形,槽口的轴向平行于单丝导线的走向。
异形单丝导线定位器的使用使得异形铝合金绞合导体在进行同心层绞时单丝线不会发生移位、翻转,保证各单丝导线间结合紧凑,不易鼓包,绞合导线无需进一步退火处理。
更为具体的:
一种绞合方式如图6所示,该异形铝合金绞合导体从里至外由3组异形铝合金单丝导线组同心绞合而成,同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。
其中绞合中心层由6根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度h为2.28mm,外半径R为3.45mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为59°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径R’为3.62mm,采用直径为2.7mm的圆形单丝挤压变形获得。
中间层由11根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度为2.25mm,外半径为5.7mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为32°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径为5.9mm,采用直径为2.8mm的圆形单丝挤压变形获得。
最外层由15根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度为2.25mm,外半径为7.95mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为23°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径为R’8.3mm,采用直径为2.9mm的圆形单丝挤压变形获得。
所得绞合导体填充系数≥92%。
再一种绞合方式如图7所示,该异形铝合金绞合导体的绞合中心为半径为1.39mm的圆形单丝,自绞合中心往外由3组异形铝合金单丝导线组同心绞合而成,同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。
其中从绞合中心至外第一层由6根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度h为2.61mm,外半径R为4mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为59°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径R’为4.08mm,采用直径为3.15mm的圆形单丝挤压变形获得。
从绞合中心至外第二层由11根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度为2.4mm,外半径为6.4mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为32°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径R’为6.6mm,采用直径为3.1mm的圆形单丝挤压变形获得。
最外层由15根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度为2.7mm,外半径为9.1mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为23°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径R’为9.3mm,采用直径为3.4mm的圆形单丝挤压变形获得。
所得绞合导体填充系数≥95%。
再一种绞合方式如图8所示,由3组铝合金单丝导线组同心绞合而成,同一层所用铝合金单丝导线的横截面形状一致。
其中,绞合中心层由4根扇形铝合金单丝导线绞合而成,所述扇形铝合金单丝导线的横截面为扇形,且所述扇形的三个角均为圆角。该层外半径R为2.55mm,所用扇形铝合金单丝导线横截面的扇形角度为89°,半径与该层外半径相当。
中间层由9根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度为2.3mm,外半径为4.85mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为39°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径R’为5.0mm,采用直径为2.8mm的圆形单丝挤压变形获得。
最外层由14根异形铝合金单丝导线绞合而成,该层厚度为2.25mm,外半径为7.1mm,所用异形铝合金单丝导线的θ角为25°,其横截面异形等腰梯形的高与该层厚度相当,圆弧半径R’为7.3mm,采用直径为2.8mm的圆形单丝挤压变形获得。
所得绞合导体填充系数≥93%。
通过与图4与图5的比较可见,本发明的异形绞合导体相比常规的绞合导体,各导体单丝之间的间距获得了大幅下降,导体外表面光滑圆整,并且制作十分方便,提高了绞合导体的电性能。
进一步的,用于制备上述异形绞合导体的圆形单丝导线制备方法如下:
圆形单丝导线的组成参见表1.
制备步骤:
熔炼:按表1配方,先将铝和铝-铁合金在720-730℃下熔化,再升温至780-790℃下以中间合金方式加入镁、锌、锑、锗和钡;充分混合后,在760-770℃下以中间合金方式加入加入轻稀土;充分混合后,在730-740℃下以中间合金方式加入中稀土;充分混合后,在780-790℃下以中间合金方式加入重稀土和硼;在中间合金加入时,应尽可能在铝液的不同位置进行投料,使得中间合金的成分能够更快速、均匀地在铝液中分散;充分混合后在775-785℃下通入精炼剂进行精炼,所述精炼剂的主要有效成分为NaNO3、石墨和冰晶石(硝酸钠60wt%、石墨粉10wt%、冰晶石30wt%,各组分可上下浮动5%)。精炼剂与铝液的重量比为2:6000,精炼剂反应15分钟以上,再进行扒渣,对铝液进行炉前化学快速分析,分析后根据配方中各组分的重量比调整铝液组分,对铝液进行补料;
保温:将步骤1所得铝液在730-740℃下保温静置15-20min;
连铸连轧:各项指标的控制范围为:浇铸温度为710-720℃,烧铸速度为7.5-7.7m/min,冷却速度为19-21℃/s,轧区的进轧温度为470-480℃,出轧温度为260-270℃;轧区的长度为51m,机架数为15,轧制速度为3.6-3.8m/s,出杆直径为9-10mm。连铸连轧工艺中连铸轮机内外冷却水量之比为3:2,冷却水温低于50℃。铸机电压为60-90V。所得铝合金线的材料特性如表2所示。
表1
Figure GDA0000469136870000101
Figure GDA0000469136870000111
*所述轻稀土为La、Ce、Pr、Nd之和占轻稀土总重量的90wt%以上混合轻稀土
表2
Figure GDA0000469136870000112
*蠕变的检测方法为:根据标准JIS Z2241,在150℃以及1/5的0.2%屈服强度下,对所得铝合金线材进行100小时的抗蠕变实验,以%/hr为单位,计算其每小时的平均变形值。
所述0.2%屈服强度的检测方法参照标准:JID Z2241
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种异形铝合金绞合导体,为由多根铝合金单丝导线同心层绞而成,其特征在于,除绞线中心外,各层均由多根异形铝合金单丝导线同心绞合而成,所述异形铝合金单丝导线的横截面为异形等腰梯形,所述异形等腰梯形为长底边替换为圆弧的等腰梯形,所述圆弧的圆心与所述异形等腰梯形的腰线的延长线的交点重合,所述异形铝合金绞合导体的绞线中心由多根扇形铝合金单丝导线绞合而成,或者由多根所述异形铝合金单丝导线绞合而成,或者为单根圆形铝合金单丝导线;所述异形铝合金绞合导体各层所用异形铝合金单丝导线的数量n为:
Figure FDA0000469136860000011
其中,θ为该层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形两腰的夹角;
所述θ满足下列条件:
57 h R ≤ θ ≤ 95 h R
所述h为所述异形铝合金单丝导线所在层的厚度;
所述R为所述异形铝合金单丝导线所在层的外半径;
制备异形铝合金绞合导体所用的铝合金单丝导线,按重量百分比,组分如下:
Figure FDA0000469136860000013
余量为铝及不可避免的杂质;
以铝合金中的稀土总重量为基准计,所述稀土组成如下:
轻稀土   70-80wt%;
中稀土   5-10wt%;
重稀土   15-20wt%;
所述轻稀土选自镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd和钷Pm中的一种或多种,其中La、Ce、
Pr、Nd之和占轻稀土总重量的90wt%以上;
所述中稀土为铕Eu;
所述重稀土为钪Sc。
2.如权利要求1所述异形铝合金绞合导体,其特征在于,所述θ还同时满足下列条件:
Figure FDA0000469136860000021
3.如权利要求1所述异形铝合金绞合导体,其特征在于,所述异形等腰梯形的四个角均为圆角,且同一层所用异形铝合金单丝导线的横截面形状一致。
4.如权利要求1所述异形铝合金绞合导体,其特征在于,各层所用异形铝合金单丝导线的横截面中,所述异形等腰梯形的圆弧半径R’为该层的外半径R的1.02-1.05倍。
5.如权利要求1所述异形铝合金绞合导体,其特征在于,所述异形铝合金单丝导线由圆形铝合金单丝导线经物理挤压获得,挤压所用圆形铝合金单丝导线选用半径为最小半径r的1.03-1.07倍的圆形铝合金单丝导线,所述最小半径r为:
r = θR 2 360 - ( R - h ) 2 · tg θ 2 π .
6.如权利要求1-5任一权利要求所述异形铝合金绞合导体的绞合方法,该绞合方法包括下列步骤:
1)根据所需绞合导线的外径设计绞合所需层数及各层的厚度与外半径,并确定各层异形铝合金单丝导线的θ角与异形等腰梯形截面的高度及圆弧半径;
2)计算并选择合适半径的圆形铝合金单丝导线挤压成所需的异形铝合金单丝导线;
3)根据设计,将各铝合金单丝导线装配入框式绞线机并经同心层绞获得所述异形铝合金绞合导体。
7.如权利要求6所述异形铝合金绞合导体的绞合方法,其特征在于,同心层绞时,所述框式绞线机的分线板上固定有数个异形单丝导线定位器,所述异形单丝导线定位器包括底座及设于底座上的槽口,底座固定于框式绞线机的分线板上,槽口的横截面呈内窄外宽的敞口倒等腰梯形,槽口的轴向平行于单丝导线的走向。
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Denomination of invention: Special aluminum alloy stranded conductor and its preparation

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Pledgee: Wuwei branch of China Co truction Bank Corp.

Pledgor: ANHUI PACIFIC CABLE Co.,Ltd.

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