CN103117114A - 一种铜与铝合金配合使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种铜与铝合金配合使用方法，提出保留铜与铝合金的本体氧化层(氧化层很薄，电阻很小)做为隔离保护层，防止电化学反应，铜与铝合金(如铝镁合金、稀土铝合金)配合是搭接结合，通过隔离保护层的分裂，铜、铝合金形成两个相对独立但电位相等的导体，相互之间不会产生电磁干扰，电流密度分布均匀效果大大提高。铜与铝合金配合使用方法适用于各种电压等级的电线电缆、母线、变压器、开关、套管的导体中使用。

Description

一种铜与铝合金配合使用方法
技术领域
本发明涉及一种铜与铝合金配合使用方法适用于各种电压等级的电线电缆、母线、变压器、开关、套管的导体中使用。
背景技术
现有的电线电缆、母线行业为了提高载流量、降成本，提出了高强度铜包铝电缆导体、扩径钢芯铝绞线、空心电缆、高压空心电缆、组合导体结构电力电缆、多分裂铜或铝母线。但还是没找到一个更有效果的降成本、提高载流量的办法。上述系列产品的导体采用是铜、铝、铜包铝、铜铝之间有绝缘隔离的导体，其缺点：
①铜载流量小，温升高，成本高。
②铝载流量小，温升高，铝导电率与铜比相对较差及易氧化。
③铜包铝载流量小，温升高，铜包铝工艺复杂，是治金结合(现有技术铜与铝的配合使用必须是冶金结合，不然有电化学反应)，铜铝的粘合性是铜与铝不分层，是一个整体，电流密度分布不均匀。等径的铜线与铜包铝线相比，铜线比铜包铝线载流量大，等径的铜包铝电缆与铜电缆相比不节能，并且废旧铜包铝电线电缆在回收中，铜铝分离工艺复杂，污染严重。
④多分裂铜或铝母线的缺点：载流量小，温升高，铜铝之间有绝缘隔离，铜铝电化学反应解决了，但铜、铝是两个独立导体，不等电位，两个导体间的电磁场相互干扰，相互降低载流量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出保留铜与铝合金的本体氧化层(氧化层很薄，电阻很小)做为隔离保护层，防止电化学反应，铜与铝合金(如铝镁合金、稀土铝合金)配合是搭接结合，通过隔离保护层的分裂，铜、铝合金形成两个相对独立但电位相等的导体，相互之间不会产生电磁干扰，电流密度分布均匀效果大大提高。
实现本发明目的的技术方案：本发明一种铜与铝合金配合使用方法是用于：①圆形导体采用外层导体是铜、内层导体是铝合金，用铜、铝合金的本体氧化层做为隔离保护层，导体结构有铜套铝合金棒(大直径为棒，直径小于5mm为线)、铜套铝合金管、铜绞铝合金线、扩径铜绞铝合金绞线、铜绞钢芯铝合金绞线、扩径铜绞钢芯铝合金绞线；②矩形导体外面是铜，铝合金带(排)在中间，用铜、铝合金带(排)的本体氧化层作为隔离层。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
本发明的有益效果是：一种铜与铝合金配合使用方法是用铜与铝合金的本体氧化层做为隔离保护层，铜与铝合金配合是搭接结合，电流密度分布均匀效果比铜、铝、铜包铝(铜铝冶金结合)、铜铝之间有绝缘隔离的导体要好。①等径的铜线与铜套铝合金线相比，铜套铝合金线载流量大，温升低；②等径的铜棒与铜套铝合金棒相比，铜套铝合金棒载流量大，温升低；③等径、等截面的铜管与铜套铝合金管相比，铜套铝合金管载流量大，温升低；④等径的铜绞线与铜绞铝合金线相比，铜绞铝合金线载流量大，温升低。一种铜与铝合金配合使用方法所形成的导体比铜、铝、铜包铝、铜铝之间有绝缘隔离的导体载流量大，温升低。金属氧化层做隔离保护层的应用实现了提高载流量、温升低、降成本的节能效果。
下面结合附图对本发明进行进一步说明
附图说明
附图1(铜套铝合金棒)，附图2(铜套铝合金管)，附图3(铜绞铝合金线)，附图4(扩径铜绞铝合金线)，附图5(铜绞钢芯铝合金绞线)，附图6(扩径铜绞钢芯铝合金绞线)，附图7(矩形导体)，附图8(矩形导体)为本发明的结构示意图。
附图1中：1.铜套，2.铝合金棒。
附图2中：1.铜套，2.铝合金管。
附图3中：1.铜绞线，2.铝合金绞线。
附图4中：1.铜绞线，2.铝合金绞线，3.扩径发泡塑料。
附图5中：1.铜绞线，2.铝合金绞线，4钢绞线。
附图6中：1.铜绞线，2.铝合金绞线，3.扩径发泡塑料，4.钢绞线。
附图7中：1.铜，2.铝合金带。
附图8中：1.铜，2.铝合金排。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作铜套铝合金棒、线的方法：保留铜套(1)与铝合金棒(2)的本体氧化层，将铜套(1)套在铝合金棒(2)上，通过轧管机将铜套(1)与铝合金棒、(2)机械结合，铜套(1)与铝合金棒(2)要面接触。上述铜套(1)还可用铜带做材料，用铜带均匀包覆在铝合金棒上，将铜带的缝焊接成铜套(1)。所述的铜套(1)的壁厚根据电流大小而定(0.1mm-10mm)，铝合金棒(2)的直径根据电流大小而定(1mm-100mm)。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，铜套铝合金棒可以制作成套管、母线，铜套铝合金线可以制作成电线。
如图2所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作铜套铝合金管方法：保留铜套(1)与铝合金管(2)的本体氧化层，将铜套(1)套在铝合金管(2)上，通过轧管机将铜套(1)与铝合金管(2)机械搭接结合，铜套(1)与铝合金管(2)要面接触。上述铜套(1)还可用铜带做材料，用铜带均匀包覆在铝合金棒上，将铜带的缝焊接成铜套(1)。铜套铝合金管的配合也可以通过将铝合金管扩径达到机械结合面接触。所述的铜套的壁厚根据电流大小而定(0.1mm-10mm)，铝合金管(2)的直径、壁厚根据电流大小而定(直径：3mm-1000mm、壁厚：0.5mm-50mm)。外径30mm以下的铜套铝合金管管内中空可填充发泡塑料、塑料、塑料管；外径10mm以下的铜套铝合金管管内中空可填充发泡塑料、塑料，填充塑料后的导体可用于电线电缆的导体，上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，铜套铝合金管可以制作成套管、母线、电线电缆。
如图3所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作铜绞铝合金线的方法：保留铜绞线与铝合金绞线的本体氧化层，在铝合金线(2)上绞合铜绞线(1)，铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占铜绞铝合金线总截面积的10％～90％。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，铜绞铝合金线可以制作成电缆、软母线。
如图4所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作扩径铜绞铝合金线的方法：保留铜绞线与铝合金绞线的本体氧化层，扩径的材料采用发泡塑料(3)，做成圆条、也可以做成管，在圆条上绞合铝合金线(2)，在已扩径的铝合金线(2)上绞合铜绞线(1)，铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占扩径铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。扩径的截面积占扩径铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，扩径铜绞铝合金线可以制作成电缆、软母线。
如图5所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作铜绞钢芯铝合金绞线的方法：保留铜绞线与钢芯铝合金绞线的本体氧化层，在钢绞线(4)绞合铝合金线(2)，在已绞合完成的钢钢芯铝合金绞线上绞合铜绞线(1)。铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占钢芯铜绞铝合金线总截面积的10％～90％。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，铜绞钢芯铝合金绞线可以制作成软母线、架空线。
如图6所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作扩径铜绞钢芯铝合金绞线的方法：保留铜绞线与钢芯铝合金绞线的本体氧化层，在钢绞线上(4)上挤出发泡塑料(3)用作圆形扩径，在圆形扩径发泡塑料(3)上绞合铝合金线(2)，在已扩径的铝合金线(2)上绞合铜绞线(1)，铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占扩径钢芯铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。扩径的截面积占扩径钢芯铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，扩径铜绞钢芯铝合金绞线可以制作成软母线、架空线。
如图7所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作矩形导体的方法：保留铜(1)与铝合金带(2)的本体氧化层，将铝带(2)叠在两铜(1)中间。铜(1)的截面积根据电流大小可占矩形导体总截面积的1％～90％。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
如图8所示，本发明的一种铜与铝合金配合使用方法，制作的方法：方法一：保留铜套与铝合金棒的本体氧化层，将铜套套在铝合金棒上【铜套的壁厚根据电流大小而定(0.1mm-10mm)，铝合金棒的直径根据电流大小而定(1mm-100mm)】，通过轧排机将铜套铝合金棒压制成铜(1)铝合金排(2)；方法二：保留铜套与铝合金棒的本体氧化层，用铜带均匀包覆在铝合金棒上，将铜带的缝焊接成铜套，通过轧排机将铜套铝合金棒压制成铜(1)铝合金排(2)。铜(1)的截面积根据电流大小可占矩形导体总截面积的1％～90％。上述导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
按上述方法的生产过程，矩形导体可制作母排、变压器线圈。

Claims (10)

1.一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：保留铜与铝合金的本体氧化层做为隔离保护层，铜与铝合金的配合是搭接结合。
2.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征在于：铜套铝合金棒，铜套(1)的壁厚根据电流大小而定(0.1mm-10mm)，铝合金棒(2)的直径根据电流大小而定(1mm-100mm)。
3.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：铜套铝合金管，铜套(1)的壁厚根据电流大小而定(0.1mm-15mm)，铝合金管(2)的直径、壁厚根据电流大小而定(直径：1mm-1000mm、壁厚：0.1mm-50mm)。
4.根据权利要求1、3所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：外径30mm以下的铜套铝合金管管内中空填充塑料。
5.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：铜绞铝合金线，铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。
6.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：扩径铜绞铝合金线，铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占扩径铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。扩径的截面积占扩径铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。
7.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：铜绞钢芯铝合金绞线铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占钢芯铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。
8.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：扩径铜绞钢芯铝合金绞线，铜绞线(1)的截面积根据电流大小可占扩径钢芯铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。扩径的截面积占扩径钢芯铜绞铝合金线总截面积的1％～90％。
9.根据权利要求1所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：矩形导体，铜(1)在外，铝带(2)夹在铜(1)中间，铜(1)的截面积根据电流大小可占矩形导体总截面积的1％～90％。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9所述的一种铜与铝合金配合使用方法，其特征：导体根据电压等级需要可在导体上外加绝缘层或屏蔽绝缘层。
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