CN103474153B - 一种稀土铝合金电力电缆及生产工艺 - Google Patents

一种稀土铝合金电力电缆及生产工艺 Download PDF

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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

一种稀土铝合金电力电缆及生产工艺
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的丝杆，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的丝杆，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的丝杆，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的丝杆，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 (1)

1.一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℃，按照以下质量百分比：
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的丝杆，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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