CN103474153A - 一种稀土铝合金电力电缆及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种稀土铝合金电力电缆及生产工艺,其电缆包括内设导电线芯(1)和填充物(3)的包带(4),导电线芯(1)外设有绝缘层(2);所述包带(4)外部依次设有内护层(5)、连锁铠装层(6)和外护层(7);所述导电线芯(1),其组分及质量百分比如下:硼0.001-0.04%、铬≤0.03%、铜0.15-0.30%、铁0.30-0.8%、锰≤0.03%、镁≤0.05%、镍≤0.03%、硅≤0.10%、钛≤0.03%、钒≤0.03%、锌≤0.05%、铈0.30-0.8%、铝为余量。其优点是:本发明在铝合金中加入了稀土元素铈,改善电缆的导电性能,提高合金的强度和热稳定性;本发明电缆的绝缘层和外护层由于加入了阻燃剂,可防火防高温;连锁铠装层还可防白蚁和防鼠咬;整体生产流程较为简单,成本较低,有利于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域,具体的说是一种稀土铝合金电力电缆及生产工艺。
背景技术
传统电缆多采用铜来制造,国内铜资源日益短缺,而我国的铝资源和稀土资源丰富,但是少有人将这些优势资源用在电缆领域;另外,铜合金电缆的生产成本较为昂贵,因此,电缆企业亟待一种可集约式生产、同时成本较低的替代铜电缆的新型合金电缆。
发明内容
本发明针对现有技术上的不足,提出了一种提高电缆导电性、同时增加柔软度和抗拉强度的稀土铝合金电力电缆及生产工艺。
一种稀土铝合金电力电缆,包括内设导电线芯和填充物的包带,导电线芯外设有绝缘层;所述包带外部依次设有内护层、连锁铠装层和外护层;所述导电线芯,其组分及质量百分比如下:
硼(B) 0.001-0.04%
铬(Cr) ≤0.03%
铜(Cu) 0.15-0.30%
铁(Fe) 0.30-0.8%
锰(Mn) ≤0.03%
镁(Mg) ≤0.05%
镍(Ni) ≤0.03%
硅(Si) ≤0.10%
钛(Ti) ≤0.03%
钒(V) ≤0.03%
锌(Zn) ≤0.05%
铈(Ce) 0.30-0.8%
铝(Al) 余量。
所述导电线芯为1-5根。
所述绝缘层与连锁铠装层之间设有用于散热的空隙。
所述绝缘层为添加了阻燃剂的硅烷交联料,可增加电缆阻燃性。
所述外护层为低烟无卤聚烯烃阻燃材料,可增加电缆阻燃性。
一种稀土铝合金电力电缆的导电线芯的生产工艺,包含如下步骤:
1、将纯铝完全熔化并保温在600-900℃,按照上述重量百分比加入硼、铬、铜、铁、锰、镁、镍、硅、钛、钒、锌、铈,得到铝合金液;
2、将上述铝合金液经除气后浇铸成铝锭,进行均匀化处理;
3、将均匀化处理后的铝锭挤压成直径为9-15mm的丝杠,再拉拔成直径为2-5mm的电缆线;
4、将上述电缆线通过紧压绞合后,进行退火,退火炉上层温度270±10℃,中层温度320±10℃,下层温度340±10℃;
5、退火后的铝合金导体,在室温情况下静置12小时以上,待温度与室温相近时,测量导体电阻,抽测导体中导线电阻率、抗拉强度、延伸率,并作好相应检查记录,入库保存。
铝合金导体退火使用专用退火炉,退火炉首次使用或半年以上搁置重新使用时,必须进行烘炉,以除去炉内的水分。铝合金导体退火按退火工艺执行,退火过程中允许合理调整退火炉控制温度,并作好相应退火记录。
本发明稀土铝合金电力电缆及生产工艺的优点是:本发明在铝合金中加入了稀土元素铈,改善电缆的导电性能,提高合金的强度和热稳定性;本发明电缆的绝缘层和外护层由于加入了阻燃剂,可防火防高温;连锁铠装层还可防白蚁和防鼠咬;整体生产流程较为简单,成本较低,有利于大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明稀土铝合金电力电缆的结构示意图;
具体实施方式
实施例一
下面结合附图,对本发明进行进一步说明:如图1所示,一种稀土铝合金电力电缆,包括内设导电线芯1和填充物3的包带4,导电线芯1外设有绝缘层2;所述包带4外部依次设有内护层5、连锁铠装层6和外护层7;所述导电线芯1,其组分及质量百分比如下:
硼(B) 0.04%
铬(Cr) 0.01%
铜(Cu) 0.30%
铁(Fe) 0.30%
锰(Mn) 0.03%
镁(Mg) 0.01%
镍(Ni) 0.03%
硅(Si) 0.10%
钛(Ti) 0.01%
钒(V) 0.01%
锌(Zn) 0.05%
铈(Ce) 0.30%
铝(Al) 98.81%。
所述导电线芯1为5根。
所述绝缘层2与连锁铠装层6之间设有用于散热的空隙。
所述绝缘层2为添加了阻燃剂的硅烷交联料,可增加电缆阻燃性。
所述外护层7为低烟无卤聚烯烃阻燃材料,可增加电缆阻燃性。
一种稀土铝合金电力电缆的导电线芯的生产工艺,包含如下步骤:
1、将纯铝完全熔化并保温在600℃,按照上述重量百分比加入硼、铬、铜、铁、锰、镁、镍、硅、钛、钒、锌、铈,得到铝合金液;
2、将上述铝合金液经除气后浇铸成铝锭,进行均匀化处理;
3、将均匀化处理后的铝锭挤压成直径为15mm的丝杠,再拉拔成直径为5mm的电缆线;
4、将上述电缆线通过紧压绞合后,进行退火,退火炉上层温度270±10℃,中层温度320±10℃,下层温度340±10℃;
5、退火后的铝合金导体,在室温情况下静置12小时以上,待温度与室温相近时,测量导体电阻,抽测导体中导线电阻率、抗拉强度、延伸率,并作好相应检查记录,入库保存。
实施例二
一种稀土铝合金电力电缆,包括内设导电线芯1和填充物3的包带4,导电线芯1外设有绝缘层2;所述包带4外部依次设有内护层5、连锁铠装层6和外护层7;所述导电线芯1,其组分及质量百分比如下:
硼(B) 0.001%
铬(Cr) 0.03%
铜(Cu) 0.15%
铁(Fe) 0.8%
锰(Mn) 0.01%
镁(Mg) 0.05%
镍(Ni) 0.01%
硅(Si) 0.01%
钛(Ti) 0.03%
钒(V) 0.03%
锌(Zn) 0.01%
铈(Ce) 0.8%
铝(Al) 98.069%。
所述导电线芯1为1根。
所述绝缘层2与连锁铠装层6之间设有用于散热的空隙。
所述绝缘层2为添加了阻燃剂的硅烷交联料,可增加电缆阻燃性。
所述外护层7为低烟无卤聚烯烃阻燃材料,可增加电缆阻燃性。
一种稀土铝合金电力电缆的导电线芯的生产工艺,包含如下步骤:
1、将纯铝完全熔化并保温在900℃,按照上述重量百分比加入硼、铬、铜、铁、锰、镁、镍、硅、钛、钒、锌、铈,得到铝合金液;
2、将上述铝合金液经除气后浇铸成铝锭,进行均匀化处理;
3、将均匀化处理后的铝锭挤压成直径为9mm的丝杠,再拉拔成直径为3mm的电缆线;
4、将上述电缆线通过紧压绞合后,进行退火,退火炉上层温度270±10℃,中层温度320±10℃,下层温度340±10℃;
5、退火后的铝合金导体,在室温情况下静置12小时以上,待温度与室温相近时,测量导体电阻,抽测导体中导线电阻率、抗拉强度、延伸率,并作好相应检查记录,入库保存。
实施例三
一种稀土铝合金电力电缆,包括内设导电线芯1和填充物3的包带4,导电线芯1外设有绝缘层2;所述包带4外部依次设有内护层5、连锁铠装层6和外护层7;所述导电线芯1,其组分及质量百分比如下:
硼(B) 0.02%
铬(Cr) 0.02%
铜(Cu) 0.22%
铁(Fe) 0.55%
锰(Mn) 0.02%
镁(Mg) 0.03%
镍(Ni) 0.02%
硅(Si) 0.05%
钛(Ti) 0.02%
钒(V) 0.02%
锌(Zn) 0.03%
铈(Ce) 0.55%
铝(Al) 98.45%。
所述导电线芯1为3根。
所述绝缘层2与连锁铠装层6之间设有用于散热的空隙。
所述绝缘层2为添加了阻燃剂的硅烷交联料,可增加电缆阻燃性。
所述外护层7为低烟无卤聚烯烃阻燃材料,可增加电缆阻燃性。
一种稀土铝合金电力电缆的导电线芯的生产工艺,包含如下步骤:
1、将纯铝完全熔化并保温在750℃,按照上述重量百分比加入硼、铬、铜、铁、锰、镁、镍、硅、钛、钒、锌、铈,得到铝合金液;
2、将上述铝合金液经除气后浇铸成铝锭,进行均匀化处理;
3、将均匀化处理后的铝锭挤压成直径为12mm的丝杠,再拉拔成直径为2mm的电缆线;
4、将上述电缆线通过紧压绞合后,进行退火,退火炉上层温度270±10℃,中层温度320±10℃,下层温度340±10℃;
5、退火后的铝合金导体,在室温情况下静置12小时以上,待温度与室温相近时,测量导体电阻,抽测导体中导线电阻率、抗拉强度、延伸率,并作好相应检查记录,入库保存。
Claims (6)
1.一种稀土铝合金电力电缆,包括内设导电线芯(1)和填充物(3)的包带(4),导电线芯(1)外设有绝缘层(2);所述包带(4)外部依次设有内护层(5)、连锁铠装层(6)和外护层(7);其特征在于:所述导电线芯(1),其组分及质量百分比如下:
硼 0.001-0.04%
铬 ≤0.03%
铜 0.15-0.30%
铁 0.30-0.8%
锰 ≤0.03%
镁 ≤0.05%
镍 ≤0.03%
硅 ≤0.10%
钛 ≤0.03%
钒 ≤0.03%
锌 ≤0.05%
铈 0.30-0.8%
铝 余量。
2.如权利要求1所述的一种稀土铝合金电力电缆,其特征在于:所述导电线芯(1)为1-5根。
3.如权利要求1所述的一种稀土铝合金电力电缆,其特征在于:所述绝缘层(2)与连锁铠装层(6)之间设有用于散热的空隙。
4.如权利要求1所述的一种稀土铝合金电力电缆,其特征在于:所述绝缘层(2)为添加了阻燃剂的硅烷交联料。
5.如权利要求1所述的一种稀土铝合金电力电缆,其特征在于:所述外护层(7)为低烟无卤聚烯烃阻燃材料。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种稀土铝合金电力电缆的导电线芯的生产工艺,其特征在于:包含如下步骤:
①将纯铝完全熔化并保温在600-900℃,按照重量百分比加入硼、铬、铜、铁、锰、镁、镍、硅、钛、钒、锌、铈,得到铝合金液;
②将上述铝合金液经除气后浇铸成铝锭,进行均匀化处理;
③将均匀化处理后的铝锭挤压成直径为9-15mm的丝杠,再拉拔成直径为2-5mm的电缆线;
④将上述电缆线通过紧压绞合后,进行退火,退火炉上层温度270±10℃,中层温度320±10℃,下层温度340±10℃;
⑤退火后的铝合金导体,在室温情况下静置12小时以上,待温度与室温相近时,测量导体电阻,抽测导体中导线电阻率、抗拉强度、延伸率,并作好相应检查记录,入库保存。
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