CN110767345A - 一种轻量化大截面导体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种轻量化大截面导体，由内致外依次由梯形铜包铝合金线紧压绞合层、梯形铜导体漆包线紧压绞合层包覆圆形铜包铝合金线紧压绞合层构成，半导电尼龙带包覆在梯形铜导体漆包线表面。其制造方法，包括如下步骤：步骤1、将纯铜带同心等厚度包覆在高性能铝合金杆上，用包覆焊机进行氩弧焊接，得到线材；步骤2、选用拉丝模具组在拉丝机中对线材在拉拔过程中同时进行退火，形成冶金结合，得到加工后线材。步骤3、将线材通过框绞机绞合后，再经过模具紧压成型，并在外表面包覆半导电带。本发明外层采用包覆有绝缘漆的铜导体单丝，实现单丝间的相互绝缘，大大提高了表面积，降低了导体的交流电阻，提高了载流量；内层用铜包铝合金的代替铜，成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆导体及其制造方法，尤其涉及一种轻量化大截面导体及其制造方法，属于电力领域。
背景技术
交流电缆的导体通常为铜导体，占了电缆总成本的50~70%，近几年铜价增长剧烈，对工程造价控制带来了极大的挑战。电力电缆中由于铜导体的集肤效应和邻近效应，导体直径只要大于16mm就会明显增加交流电阻，从而增加电缆的损耗使导体发热。此外，铜芯电缆比重大，尤其是大截面的电力电缆施工困难。若是采用铝芯导体作为替代，虽然可以降低成本，但是易腐蚀抗、氧化性能差、抗拉强度及抗疲劳强度差。
发明内容
为了解决上述问题提，节约成本，降低电缆导体重量，提供一种轻量化大截面导体及其制造方法，其技术方案如下：
一种轻量化大截面导体，由内致外依次由梯形铜包铝合金线紧压绞合层、梯形铜导体漆包线紧压绞合层包覆圆形铜包铝合金线紧压绞合层构成，半导电尼龙带包覆在梯形铜导体漆包线表面。
梯形铜导体漆包线紧压绞合层厚度为8~10mm。
圆形铜包铝合金线和梯形铜包铝合金线中铜层体积比为10~20%。
梯形铜包铝合金线和梯形铜导体漆包线侧面边缘为半径0.3~0.6mm的圆倒角。
梯形铜导体漆包线表面涂有绝缘漆。
一种轻量化大截面导体制造方法，包括如下步骤：
步骤1、将纯铜带同心等厚度包覆在高性能铝合金杆上，用包覆焊机进行氩弧焊接，得到线材；
步骤2、选用拉丝模具组在拉丝机中对线材在拉拔过程中同时进行退火，形成冶金结合，得到加工后线材。
步骤3、将线材通过框绞机绞合后，再经过模具紧压成型，并在外表面包覆半导电带。
步骤2中拉丝模具组为圆形拉丝模具组，得到加工后线材为圆形铜包铝合金线。
步骤2中拉丝模具组为梯形拉丝模具组，得到加工后线材为梯形铜包铝合金线。
步骤2中拉丝模具组为梯形拉丝模具组，线材为纯铜杆，得到加工后线材为梯形铜导体单线。
梯形铜导体单线均匀喷涂绝缘漆，得到梯形铜导体漆包线。
绝缘漆厚度为2~10μm，材质可以为聚氨酯漆、聚酯亚胺漆或缩醛漆。
拉丝模具组可以为硬质合金模具、聚晶模具、金刚石涂层模具或其组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、由于集肤效应使电流趋于表面流动，外层采用包覆有绝缘漆的铜导体单丝，实现单丝间的相互绝缘，大大提高了表面积，降低了导体的交流电阻，提高了载流量；2、内层用铜包铝合金的代替铜，导电效果相近，但成本降低；3、梯形紧压导体紧压系数大于99%尺寸缩小，与分割导体相比缩小了导体外径，且更易控制交联线芯绝缘层的偏心度，提高了电缆的品质，同时节约后续工序绝缘料、屏蔽料、铠装层和护套料等物料的使用量，降低制造成本；4、采用紧压绞合成缆，相比于常规的大截面分割导体，更容易加工制造；5、实现电力电缆的轻量化，便于电缆安装敷设施工。
附图说明
图1为本发明的截面结构示意图；
图中：1、半导电尼龙带，2、圆形铜包铝合金线，3、梯形铜包铝合金线，4、梯形铜导体漆包线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种轻量化大截面导体，包括圆形铜包铝合金线紧压绞合层、梯形铜包铝合金线紧压绞合层和梯形铜导体漆包线紧压绞合层，所述梯形铜导体漆包线外绕包有半导电带。所述圆形铜包铝合金线紧压绞合层、梯形铜包铝合金线紧压绞合层和梯形铜导体漆包线紧压绞合层通过框绞机紧压成型。所述梯形铜导体漆包线紧压绞合层厚度为8~10mm。所述半导电带为半导电尼龙带。
实施例2
圆形铜包铝合金线通过以下步骤获得：
1）将T2纯铜带同心等厚度包覆在高性能铝合金杆上，用包覆焊机进行氩弧焊接；
2）选用合适的圆形拉丝模具组在拉丝机中对线材进行连拉连退，即在拉拔过程中同时进行退火，形成冶金结合，得到圆形铜包铝合金线。
实施例3
梯形铜包铝合金线通过以下步骤获得：
1）将T2纯铜带同心等厚度包覆在高性能铝合金杆上，用包覆焊机进行氩弧焊接；
2）选用合适的梯形拉丝模具组在拉丝机中对线材进行连拉连退，即在拉拔过程中同时进行退火，形成冶金结合，得到梯形铜包铝合金线。
实施例4
梯形铜导体漆包线通过以下步骤获得：
1）选用合适的梯形拉丝模具组在拉丝机中对T2纯铜杆进行连拉连退，即在拉拔过程中同时进行退火，得到梯形铜导体单线；
2）在梯形铜导体单线上均匀喷涂绝缘漆；
3）喷涂后的线材在管式炉中连续烘干，得到梯形铜导体漆包线。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种轻量化大截面导体，其特征在于由内致外依次由梯形铜包铝合金线（3）紧压绞合层、梯形铜导体漆包线（4）紧压绞合层包覆圆形铜包铝合金线（1）紧压绞合层构成，半导电尼龙带（1）包覆在梯形铜导体漆包线（4）表面。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化大截面导体，其特征在于所述梯形铜导体漆包线（4）紧压绞合层厚度为8~10mm。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化大截面导体，其特征在于所述圆形铜包铝合金线（3）和梯形铜包铝合金线（4）中铜层体积比为10~20%。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化大截面导体，其特征在于所述梯形铜包铝合金线（3）和梯形铜导体漆包线（4）侧面边缘为半径0.3~0.6mm的圆倒角。
5.根据权利要求1所述的一种轻量化大截面导体，其特征在于所述梯形铜导体漆包线（4）表面涂有绝缘漆。
6.一种轻量化大截面导体制造方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、将纯铜带同心等厚度包覆在高性能铝合金杆上，用包覆焊机进行氩弧焊接，得到线材；
步骤2、选用拉丝模具组在拉丝机中对线材在拉拔过程中同时进行退火，形成冶金结合，得到加工后线材；
步骤3、将线材通过框绞机绞合后，再经过模具紧压成型，并在外表面包覆半导电带。
7.根据权利要求6所述的一种轻量化大截面导体制造方法，其特征在于步骤2中所述拉丝模具组为圆形拉丝模具组，得到加工后线材为圆形铜包铝合金线。
8.根据权利要求6所述的一种轻量化大截面导体制造方法，其特征在于步骤2中所述拉丝模具组为梯形拉丝模具组，得到加工后线材为梯形铜包铝合金线。
9.根据权利要求6所述的一种轻量化大截面导体制造方法，其特征在于步骤2中所述拉丝模具组为梯形拉丝模具组，所述线材为纯铜杆，得到加工后线材为梯形铜导体单线。
10.根据权利要求9所述的一种轻量化大截面导体制造方法，其特征在于所述梯形铜导体单线均匀喷涂绝缘漆，得到梯形铜导体漆包线。
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