CN103903671B - 一种铜包铝线缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可以减少铜的用量、并能紧密包覆的铜包铝线缆，包括铝的百分比含量在95％以上的芯杆，所述芯杆上自内而外依次包覆有铝带和铜带；设铝带的厚度为t₂，比重为σ₂，铜带的厚度为t₁，比重为σ₁，芯杆的半径为R，芯线的比重为σ₃，则其中，0.15≤K₁≤0.18，0.02≤K₂≤0.05。本发明还公开了一种上述铜包铝线缆的制造方法。由于该铜包铝线缆中的芯杆在作为导体的同时，还能很好地承载其自身的重量，从而在架设电缆时不用敷设承重钢线，使用十分方便。

Description

一种铜包铝线缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及到一种线缆及其制造方法，尤其涉及到一种铜包铝线缆及其制造方法。

背景技术

目前，传统的铜包铝线缆，其结构通常包括：作为芯杆的铝杆或铝镁合金杆，芯杆上直接包覆有铜带，并采用氩弧焊对铜带接缝进行焊接，然后，经过多道次拉拨，得到成品。众所周知，铜与铝的机械性能相差较大，虽然经过了超过80％减面率的多道次拉拔，铜带和铝镁合金杆或者纯铝杆也无法达到冶金结合紧密的程度；而且，为了多次拉拔顺利，铜带就需要有足够的厚度，通常情况下，铜的质量百分比含量通常在25％以上，这样就增加了铜的用量，从而增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以减少铜的用量、并能紧密包覆的铜包铝线缆。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种铜包铝线缆，包括：铝的百分比含量在95％以上的芯杆，芯杆上自内而外依次包覆有纯铝带和纯铜带；

设铝带的厚度为t₂，比重为σ₂，铜带的厚度为t₁，比重为σ₁，芯杆的半径为R，芯线的比重为σ₃，则

$t_2=R\×\sqrt{1+K_1\frac{{\mathrm{\σ}}_3}{{\mathrm{\σ}}_2}-R},0.15\≤K_1\≤0.18;$

$t_1=\sqrt{{(R+t_2)}^2+K_2\frac{{\mathrm{\σ}}_3}{{\mathrm{\σ}}_1}{R}_2}-R-t_2,0.02\≤K_2\≤0.05.$

所述的芯杆为纯铝杆，铝百分比含量在99.5％以上。

所述的芯杆为铝镁合金杆，镁的百分比含量在2～5％之间。

所述纯铜带中铜的百分比含量在99.9％以上。

本发明还提供了一种上述铜包铝线缆的制造方法，其步骤为：

1)在芯杆上包覆纯铝带，并焊接纯铝带的接缝，然后，进行至少一次拉拔，使芯杆与纯铝带紧密贴合在一起；

2)在包覆有纯铝带的芯杆上包覆纯铜带，并焊接纯铜带的接缝，然后，进行至少一次拉拔，使包覆有纯铝带的芯杆与纯铜带紧密贴合在一起。

将步骤2)形成的线缆进行退火处理。

所述的退火处理的具体过程为：由步骤2)得到铜包铝线缆放入真空井式退火炉中，抽真空后加入氩气保护，然后，加温至320～450℃，保温2～4小时。

采用氩弧焊对纯铝带和纯铜带的接缝进行焊接。

本发明的有益效果是：本发明通过先包覆纯铝带再包覆纯铜带的方法，形成铜包铝线缆，由于作为芯杆的铝质杆(纯铝杆或铝镁合金杆)与纯铝带的机械性能相同或相近，包覆之后，经过拉拔，就可以将纯铝带非常紧密地包覆在芯杆上，达到冶金结合紧密的程度；而较薄的纯铝带与纯铜带的结合也更加容易，经过拉拔，就可将纯铜带非常紧密地包覆在纯铅带上，从而大大减小了纯铜带的厚度，铜的质量百分比含量通常在5％以下，大大减少了铜的用量，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明所述的铜包铝线缆的结构示意图。

图中的附图标记：1、芯杆，2、纯铝带，3、纯铜带。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案：

如图1所示，一种铜包铝线缆，包括：由纯铝杆(铝的百分比含量在99.9％以上)或者铝镁合金杆(铝的质量百分比为95％，镁的质量百分比为5％)作为芯杆1，该芯杆1上自内而外依次包覆有纯铝带2和纯铜带3，该纯铜带3中铜的百分比含量在99.9％以上；

设铝带2的厚度为t₂，比重为σ₂，铜带3的厚度为t₁，比重为σ₁，芯杆1的半径为R，芯线的比重为σ₃，则

$t_2=R\×\sqrt{1+K_1\frac{{\mathrm{\σ}}_3}{{\mathrm{\σ}}_2}-R},0.15\≤K_1\≤0.18;$

$t_1=\sqrt{{(R+t_2)}^2+K_2\frac{{\mathrm{\σ}}_3}{{\mathrm{\σ}}_1}{R}_2}-R-t_2,0.02\≤K_2\≤0.05.$

本发明还提供了一种上述铜包铝线缆的制造方法，其步骤为：

1)在芯杆1上包覆纯铝带2，并采用氩弧焊对纯铝带2的接缝进行焊接，然后，进行多次拉拔(通常为2～3次)，使得芯杆1与纯铝带2紧密地贴合在一起；

2)在包覆有铝带2的芯杆1上包覆纯铜带3，并采用氩弧焊对纯铜带3的接缝进行焊接，然后，进行多次拉拔(通常为2～3次)，使得芯杆1上的纯铝带2与纯铜带3紧密贴合在一起；

3)接下来，对由步骤2)得到铜包铝线缆进行退火处理，其步骤为：

将所述的铜包铝线缆放入真空井式退火炉中，抽真空后加入氩气保护，然后，加温至320～450℃，保温2～4小时。

由本发明所述的制造方法得到的铜包铝线缆主要电气参数见下表：

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的等同变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种铜包铝线缆，包括：铝的百分比含量在95％以上的芯杆，其特征在于：所述的芯杆上自内而外依次包覆有纯铝带和纯铜带；

设铝带的厚度为t₂，比重为σ₂，铜带的厚度为t₁，比重为σ₁，芯杆的半径为R，芯线的比重为σ₃，则

$t_2=R\×\sqrt{1+K_1\frac{{\mathrm{\σ}}_3}{{\mathrm{\σ}}_2}-R},0.15\≤K_1\≤0.18;$

$t_1=\sqrt{{(R+t_2)}^2+K_2\frac{{\mathrm{\σ}}_3}{{\mathrm{\σ}}_1}{R}_2}-R-t_2,0.02\≤K_2\≤0.05.$

2.根据权利要求1所述的铜包铝线缆，其特征是：所述的芯杆为纯铝杆，铝百分比含量在99.5％以上。

3.根据权利要求1所述的铜包铝线缆，其特征是：所述的芯杆为铝镁合金杆，镁的百分比含量在2～5％之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的铜包铝线缆，其特征是：所述纯铜带中铜的百分比含量在99.9％以上。

5.权利要求1所述的铜包铝线缆的制造方法，其步骤为：

1)在芯杆上包覆纯铝带，并焊接纯铝带的接缝，然后，进行至少一次拉拔，使芯杆与纯铝带紧密贴合在一起；

2)在包覆有纯铝带的芯杆上包覆纯铜带，并焊接纯铜带的接缝，然后进行至少一次拉拔，使包覆有纯铝带的芯杆与纯铜带紧密贴合在一起。

6.根据权利要求5所述的铜包铝线缆的制造方法，其特征是：将步骤2)形成的线缆进行退火处理。

7.根据权利要求6所述的铜包铝线缆的制造方法，其特征是：所述的退火处理的具体过程为：由步骤2)得到铜包铝线缆放入真空井式退火炉中，抽真空后加入氩气保护，然后，加温至320～450℃，保温2～4小时。

8.根据权利要求5、6或7所述的铜包铝线缆的制造方法，其特征是：采用氩弧焊对纯铝带和纯铜带的接缝进行焊接。