CN103474124A - 一种母线槽的母线及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种母线槽的母线及其生产方法，涉及电力工程中的母线槽生产技术领域。由铝锰合金形成的母线主体，所述铝锰合金中铝占合金总质量的97.3～97.6%，锰占合金总质量的1.6～2.0%。本发明产品耐磨性能和导电性能良好，由铝锰合金形成的合金主体，提高了导体的硬度和韧性，大大提高了母线的机械强度，其强度可达到120～160MPa，屈服强度≥85MPa，产品具有良好的可塑性。

Description

一种母线槽的母线及其生产方法
技术领域
本发明涉及电力工程中的母线槽生产技术领域。
背景技术
在电网输电导线与变电站变压器之间的导体连接、输电线路中的跳线、电力设备中的连接导体是电力输变电系统中的关键设备之一，对输变电系统及电力设备的安全、可靠运行起着至关重要的作用。
传统的母线槽母线一般为铜、铝或铜铝合金材料制成，铜材成本高，铝材易氧化，铜铝复合材料导电率及强度均较低，且长期使用外包铜与中心铝容易剥离，形成故障。另外，传统的空气式母线槽防护等级只能达到IP40。
发明内容
本发明目的是提出一种能克服现有母线槽以上缺陷的新型母线槽。
本发明包括由铝锰合金形成的母线主体，所述铝锰合金中铝占合金总质量的97.3～97.6%，锰占合金总质量的1.6～2.0%。
本发明产品耐磨性能和导电性能良好，由铝锰合金形成的合金主体，提高了导体的硬度和韧性，大大提高了母线的机械强度，其强度可达到120～160MPa，屈服强度≥85 MPa，产品具有良好的可塑性。
另外，还可在所述母线主体外镀设导电涂层，所述导电涂层为铜、银或锡层。由于导体外周设有导电涂层，可大大提高母线的整体导电性能，其电流效率可达85%以上。
本发明的另一目的是提出以上产品的加工工艺。
先将工业电解质Al2O3投入石墨坩锅中加热至原料全部熔化后，加入冰晶石覆盖熔体液面，再将熔体继续升温至1100～1200℃后，敞开冰晶石，加入烘烤至250～300℃的MnO2，采用石墨棒搅拌均匀，待杂气和渣滓完全浮出熔体液面后，除去杂质，出液，在模具中得到铝锰合金形材；然后再经去毛刺、定尺、热处理、挤压成形，形成母线主体基材。
由于铝的熔点大大超过锰，所以本发明在将含有铝的熔体升温至其熔点后，采用冰晶石覆盖熔体液面，防止铝熔化后被空气中的氧气氧化，然后再升温至1100～1200℃后加入氧化锰。
为了安全起见，先将MnO2烘烤至250～300℃后投入，可减少和避免冷热体接触时的易爆隐患。
采用以上工艺才能制成混合均匀的铝锰合金，才能达到设计要求的硬度和韧性，以利于后续成形加工。
考虑到铝的熔点为545℃，为了防止过热铝与空气中的氧气发生氧化反应，所以在加入冰晶石之前的熔体温度为730～750℃。
所述冰晶石的加入量与加入前熔体的质量比为2～3︰100。所述MnO2与所述Al2O3的投料质量比为1.85︰100。以此比例投料，才能符合设计的合金中的铝、锰含量比。
另外，为了提高母线的整体导电性能，将母线主体基材进行冲孔、折边、焊接处理后，再进行表面镀层处理。
具体实施方式
一、备料：
分别称取97.5 kg Al2O3 ，1.85 kg MnO2 ，2.5 kg冰晶石。
二、生产母线主体基材：
将以上称取的工业电解质Al2O3投入石墨坩锅中加热至730～750℃后，加入冰晶石覆盖熔体液面，再将熔体继续升温。
当熔体继续升温至1100～1200℃时敞开冰晶石，分批加入烘烤至250～300℃的MnO2，并采用石墨棒搅拌均匀。
待杂气和渣滓完全浮出熔体液面后，在温度为1100～1200℃的条件下保持10～20分钟。
除去杂质，出液，在模具中得到铝锰合金形材。
将铝锰合金形材再依次经切头、去毛刺、定尺、热处理、挤压成形，形成母线主体基材。
三、精加工：
将母线主体基材依次再进行冲孔、折边、焊接处理。
四、表面处理：
以铜或银或锡电镀在精加工处理过的母线主体基材表面，形成导电层。
五、成分分析：
   经金相分析，形成的产品中铝占合金的97.3～97.6%，锰占合金的1.6～2.0%，其它为微量元素。

Claims (7)

1.一种母线槽的母线，其特征在于包括由铝锰合金形成的母线主体，所述铝锰合金中，铝占合金总质量的97.3～97.6%，锰占合金总质量的1.6～2.0%，其它为微量元素。
2.根据权利要求1所述母线槽的母线，其特征在于在所述母线主体外镀设导电涂层，所述导电涂层为铜、银或锡层。
3.根据权利要求1所述母线槽的母线的生产方法，其特征在于先将工业电解质Al2O3投入石墨坩锅中加热至原料全部熔化后，加入冰晶石覆盖熔体液面，再将熔体继续升温至1100～1200℃后，敞开冰晶石，加入烘烤至250～300℃的MnO2，采用石墨棒搅拌均匀后，进行除渣除气处理，待杂气和渣滓完全浮出熔体液面后，除去杂质，出液，在模具中得到铝锰合金形材；然后再经去毛刺、定尺、热处理、挤压成形，形成母线主体基材。
4.根据权利要求3所述母线槽的母线的生产方法，其特征在于在加入冰晶石之前的熔体温度为730～750℃。
5.根据权利要求3或4所述母线槽的母线的生产方法，其特征在于所述冰晶石的加入量与加入冰晶石之前的熔体的质量比为2～3︰100。
6.根据权利要求3所述母线槽的母线的生产方法，其特征在于所述MnO2与所述Al2O3的投料质量比为1.85︰100。
7.根据权利要求3所述母线槽的母线的生产方法，其特征在于将母线主体基材进行冲孔、折边、焊接处理后，再进行表面镀层处理。
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