CN103151108A - 铝合金电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝合金电缆，它包括铝合金导体、隔热阻燃层、金属护套、沥青涂层和外护套，其中，所述铝合金导体由三根铝合金线芯和分别包裹在三根所述铝合金线芯上的绝缘层组成，所述铝合金线芯的截面为实心扇形截面，所述铝合金导体的截面是由三个所述实心扇形截面组成的圆形截面，所述铝合金导体上包裹有由玄武岩纤维布构成的隔热阻燃层，所述隔热阻燃层上包裹有由铝合金构成的所述金属护套，所述金属护套上设置有所述沥青涂层，所述沥青涂层上包裹有外护套。该铝合金电缆具有结构紧密、柔韧性好、抗拉强度大、电性能稳定、抗蠕变性好、耐火性好和使用寿命长的优点。

Description

铝合金电缆

技术领域

本发明涉及一种输电电缆，具体的说，涉及了一种铝合金电缆。

背景技术

随着电力行业的突飞猛进发展，电缆的需求正以10～15％的年增长率递增。现在电线电缆行业所用的导体主要是铜和铝，由于铜价高速攀升，为了减少生产费用，世界电线电缆行业提出以铝代铜作为电线电缆导体的方法。目前，我国铝材产能过剩，与此同时，铜材的缺口大需要进口，为了改变对铜材的依赖，充分利用国内资源，保证电力行业可持续发展的关键是大力推广铝作为电线电缆的导体。在电缆行业中铝是代替铜的理想材料，但是纯铝导体又存在一些缺点如：机械强度差、易蠕变、容易过载发热等。

目前，普通铝导体电缆的结构为铝单丝绞合紧压导体、绝缘层、钢带铠装层、外护层。常规绞合导体的紧压系数达到0.9左右，要达到同样的电气性能，铝导体的截面积需要比铜导体大两个等级或者增大50%，导体外径较大，钢带铠装安全级别低，在受到外界破坏力时，其抵御能力差，容易导致击穿，且重量重，安装成本相当高，加之耐腐蚀性能差，使用寿命不长。这种普通电缆结构，不可以在恶劣环境中长期运行，并且加工较复杂和困难。在正常情况下，现有的电缆能满足要求，但如果电缆用在恶劣环境和对电缆安全性要求比较高的环境中，则不能满足使用要求。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种结构紧密、柔韧性好、抗拉强度大、电性能稳定、抗蠕变性好、耐火性好和使用寿命长的铝合金电缆。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种铝合金电缆，它包括铝合金导体、隔热阻燃层、金属护套、沥青涂层和外护套，其中，所述铝合金导体由铝合金线芯和包裹在所述铝合金线芯上的绝缘层组成，所述铝合金导体上包裹有由玄武岩纤维布构成的隔热阻燃层，所述隔热阻燃层上包裹有由铝合金构成的所述金属护套，所述金属护套上设置有所述沥青涂层，所述沥青涂层上包裹有外护套。

基于上述，所述铝合金导体由三根铝合金线芯和分别包裹在三根所述铝合金线芯上的绝缘层组成，所述铝合金线芯的截面为实心扇形截面，所述铝合金导体的截面是由三个所述实心扇形截面组成的圆形截面。

基于上述，所述绝缘层是由交联型聚乙烯绝缘料构成的绝缘层。

基于上述，所述外护套是由低烟无卤阻燃护套料构成的外护套。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明与传统的铝导体电缆不同采用铝合金作为导电线芯，在不增加电缆重量的同时，保证电缆的电性能，同时，所述金属护套增强电缆抵御能力，不易被外力击穿，所述隔热阻燃层增加电缆的耐火性，所述沥青涂层和所述金属护套共同配合增加电缆的耐腐蚀性，延长了电缆的使用寿命，所述外护套具有保护内部结构和阻燃作用；其具有结构紧密、柔韧性好、抗拉强度大、电性能稳定、抗蠕变性好、耐火性好和使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是所述铝合金导体的截面结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，一种铝合金电缆，它包括铝合金导体1、隔热阻燃层2、金属护套3、沥青涂层4和外护套5，其中，所述铝合金导体1由铝合金线芯11和包裹在所述铝合金线芯11上的绝缘层12组成，所述绝缘层12是由交联型聚乙烯绝缘料构成的绝缘层，所述铝合金导体1上包裹有由玄武岩纤维布构成的隔热阻燃层2，所述隔热阻燃层2上包裹有由铝合金构成的所述金属护套3，所述金属护套3上设置有所述沥青涂层4，所述沥青涂层4上包裹有外护套5，所述外护套5是由低烟无卤阻燃护套料构成的外护套。

基于上述，所述铝合金线芯采11采用AA8000系列铝合金制成，本实施例中，所述铝合金导体1由三根铝合金线芯11和分别包裹在三根所述铝合金线芯11上的绝缘层12组成，所述铝合金线芯11的截面为实心扇形截面，所述铝合金导体1的截面是由三个所述实心扇形截面组成的圆形截面。需要说明的是在其它实施例中，根据不同的输电需求和输电网络，设置铝合金线芯的个数，根据铝合金线芯的个数设置铝合金线芯的截面的形状，然后将整根铝合金通过机器挤出所述铝合金线芯。

基于上述，采用AA8000系列铝合金制成的铝合金线芯11，AA8000系列铝合金制成的导体的导电率是铜的61.8%，密度只有铜导体的30.4%，即使铝合金导体的截面积提高到铜导体截面积的150%，铝合金导体的重量也只有铜导体的45%，这使得铝合金导体的抗拉强度相对于铜导体还有一定的优势，铝合金导体的屈服强度接近于铜导体从而使得铝合金导体的蠕变性能接近铜导体的蠕变性能，在断裂伸长率上，铝合金导体和铜导体基本相同。

由于AA8000系列铝合金中增加了铜、铁、镁等元素，这些元素在合金中起到非常关键的作用：

铜：增加铝合金在高温时候的电阻稳定性；

铁：抗蠕变性与压紧性提高了280%，避免了由于蠕变引起的松弛问题；

镁：在同样的界面压力下，能够提高接触点而具有更高的抗拉强度。

采用AA8000系列铝合金制成的铝合金导体具有以下优点：

1、机械强度和纯铝导体相比，采用AA8000系列铝合金制成的导体，其抗拉强度约是纯铝的150%，屈服强度约为纯铝的200%；

2、抗蠕变性能：在蠕变试验中，采用AA8000系列铝合金制成的导体和纯铝导体相比，其抗蠕变性能约是纯铝的280%，基本达到了铜导体的水平；

3、有很好的弯曲性能，其独特的合金配方、加工工艺，使柔韧性大幅提高。铝合金比铜柔韧性高30%，反弹性比铜低40%。一般铜缆的弯曲半径为10~20倍外径，而铝合金电缆弯曲半径仅为7倍外径，更容易进行端子连接。

基于上述，所述铝合金线芯11采用实心扇形结构与绞合紧压扇形结构相比，相同截面比绞合紧压扇形导体外径减小许多，加工简单容易，生产过程控制容易，根据不同的铝合金线芯和截面采用不同角度的扇形，使其整个铝合金导体结构稳定圆整。

基于上述，所述绝缘层12是由交联型聚乙烯绝缘料构成的绝缘层，所述绝缘层可在挤塑机整体挤出，挤塑机各个部分的工作温度、螺杆的转速、牵引的速度要符合规定，参照导电线芯的尺寸选择合适的模具，放线时不能偏心，各个部件要协调工作，保证所述导体绝缘层厚度均匀，表面光洁、平整、无气泡、色泽均匀等。

基于上述，所述隔热阻燃层2为绕包在绝缘层12外的玄武岩纤维布构成。玄武岩纤维布具有高强度、永久阻燃性、短期耐温在1000℃以上，可长期在760℃温度环境下使用。

基于上述，所述金属护套3由铝合金构成，采用这种铝合金属护套结构，具有一定的柔软性，重量轻，安装成本较低，加之耐腐蚀性能好，使用寿命长，能承受一定压力和纵向拉力，有效地阻止水分进入电缆，保证电缆能经受外界强大的破坏力，即使电缆遭受较大的压力和冲击力时，电缆亦不易被击穿，提高了安全性能。同时金属护套3使电缆与外界隔离，金属护套3提高了电缆的阻燃耐火级别，降低了火灾的危险系数。金属护套3相对于钢带铠装，其重量轻，敷设便利，可免桥架安装，能减少20%~40%的安装费用。

基于上述，所述沥青涂层4是均匀涂覆在所述金属护套表面一层沥青，对金属护套具有保护作用使其免受腐蚀和氧化，还可以使由低烟无卤阻燃护套料构成的外护套与金属护套3粘合在一起，达到紧密结合的效果。

基于上述，所述外护套具有保护和阻燃作用，燃烧时放出的气体无毒低烟；根据使用场所的不同可以选择不同的外护套层，使电缆的用途更加广泛。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种铝合金电缆，其特征在于：它包括铝合金导体、隔热阻燃层、金属护套、沥青涂层和外护套，其中，所述铝合金导体由铝合金线芯和包裹在所述铝合金线芯上的绝缘层组成，所述铝合金导体上包裹有由玄武岩纤维布构成的隔热阻燃层，所述隔热阻燃层上包裹有由铝合金构成的金属护套，所述金属护套上设置有所述沥青涂层，所述沥青涂层上包裹有外护套。

2.根据权利要求1所述的铝合金电缆，其特征在于：所述铝合金导体由三根铝合金线芯和分别包裹在三根所述铝合金线芯上的绝缘层组成，所述铝合金线芯的截面为实心扇形截面，所述铝合金导体的截面是由三个所述实心扇形截面组成的圆形截面。

3.根据权利要求1或2所述的铝合金电缆，其特征在于：所述绝缘层是由交联型聚乙烯绝缘料构成的绝缘层。

4.根据权利要求3所述的铝合金电缆，其特征在于：所述外护套是由低烟无卤阻燃护套料构成的外护套。

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