CN111816349B - 一种超高导电率铝包钢绞线及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力行业架空输电导线技术领域，公开了一种超高导电率铝包钢绞线，所述铝包钢绞线中钢丝截面占比为15.17%，拉重比为11.1。还公开了上述超高导电率铝包钢绞线的生产方法，包括以下步骤：选用82A钢丝作为钢丝坯料，进行钢丝放线、钢丝校直、钢丝清洗、钢丝加热，通过轧尖机将端部轧细，钢丝进入模具在拉丝机和模壁的作用下进行拉拔；包覆，采用包覆机将铝杆包覆在拉拔后的钢丝上得铝包钢单线坯；对铝包钢单线坯进行1模微变形拉拔，改善表面光洁度；在笼绞机中对铝包钢单线进行绞合得铝包钢绞线。本发明通过限定钢丝材质、排布方式及改变加工方式，生产出的超高导电率铝包钢绞线可以替代高强度铝合金绞线。

Description

一种超高导电率铝包钢绞线及其生产工艺
技术领域
本发明属于电力行业架空输电导线技术领域，涉及一种超高导电率铝包钢绞线及其生产方法。
背景技术
在电力系统中配电输送是必不可少的一个环节，目前电力系统的配电输送主要是依靠架空输电导线来作为电力输送的主要载体。架空输电导线有很多品种，如铝绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线、铝包钢绞线等，这些导线都要满足承载电流和承载拉力两个最基本的功能要求，不同的导线分别能满足不同的拉断力和载流量要求，这两个基本性能指标基本呈现出非线性反比关系，即强度高导电率低，导电率高则强度低。因此，在选择导线时，都是在这两个指标间平衡，以选择满足设计要求的导线品种。其中高强度铝合金绞线是两个指标都比较均衡的优秀代表之一，其导电率为52.5%IACS，抗拉强度为300MPa，比重为2.703，由于其较为均衡的性能表现，在法国、日本等发达国家早几十年就推广普及了这种导线，随着我国有色冶金技术的提高，高强度铝合金绞线近十多年来在我国电网也得到了大力推广普及，使用反馈和市场前景很好。
铝包钢线是一根圆钢丝外均匀地连续紧密包覆一较薄铝层而组成的一种双金属结构。铝包钢线的强度高、耐热性极好，因为其主体是钢材；铝包钢线的耐腐蚀性能优良，因为其表面有铝层保护。而现有的铝包钢绞线产品系列中最高导电率仅为40%IACS，导电能力有限，主要以拉断力见长，性能不够均衡，不适用于高强度铝合金绞线所使用的场合。申请公布号为CN 102592714A的发明专利公开了一种铝包钢绞线及生产方法，其采用双金属同步拉伸工艺，即先将铝线连续包覆于钢芯外面，再拉线，最后绞合，但拉伸过程中双金属同步拉伸的控制是个难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高导电率铝包钢绞线及其生产方法，通过限定钢丝材质、排布方式及改变加工方式，生产出的超高导电率铝包钢绞线可以替代高强度铝合金绞线。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种超高导电率铝包钢绞线，所述铝包钢绞线中钢丝截面占比为15.17%，拉重比为11.1。
本发明还提供一种上述超高导电率铝包钢绞线的生产方法，包括以下步骤：
A：选用82A钢丝作为钢丝坯料，进行钢丝放线、钢丝校直、钢丝清洗、钢丝加热，通过轧尖机将端部轧细，钢丝进入模具在拉丝机和模壁的作用下进行拉拔；
B：包覆，采用包覆机将铝杆包覆在拉拔后的钢丝上得铝包钢单线坯，所述包覆后铝部分导电率控制不小于62%IACS；
C：对铝包钢单线坯进行微变形拉拔，改善表面光洁度；
D：在笼绞机中对铝包钢单线进行绞合得铝包钢绞线。
进一步地，步骤A中拉拔后的钢丝强度不小于2150MPa，伸率不小于3%。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明超高导电率铝包钢绞线与高强度铝合金绞线相比，线胀系数降低了19%，弹性模量提高37.24%，弧垂减小，可降低塔基投资10%左右；导电率提高2.78%，线路损耗可降低2.7%；拉重比保持11.1持平，因此，本发明超高导电率铝包钢绞线可以替代高强度铝合金绞线。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。
以下实施例中82A钢丝购自江苏沙钢集团有限公司；拉丝机型号为AS8/700，武汉信一通用拉丝机械有限公司；包覆机型号为LB350-2/200，常州齐丰连续挤压设备公司；笼绞机型号为CLY-630/6+12+18，芜湖电工机械有限公司。
实施例一
一种超高导电率铝包钢绞线，所述铝包钢绞线中钢丝截面占比为15.17%，拉重比为11.1。
本发明超高导电率铝包钢绞线导电率为53.96%IACS，抗拉强度为385.5MPa，比重为3.473。
上述超高导电率铝包钢绞线的生产方法，包括以下步骤：
A：选用82A钢丝作为钢丝坯料，进行钢丝放线、钢丝校直、钢丝清洗、钢丝加热，通过轧尖机将端部轧细，钢丝进入模具在拉丝机和模壁的作用下进行拉拔；拉拔后的钢丝强度不小于2150MPa，伸率不小于3%。
B：包覆，采用包覆机将铝杆包覆在拉拔后的钢丝上得铝包钢单线坯，所述包覆后铝部分导电率控制不小于62%IACS。
C：对铝包钢单线坯进行微变形拉拔，确定铝包钢单线直径，增强铝钢结合能力，微变形拉拔中采用润滑油改善表面光洁度；
D：在笼绞机中对铝包钢单线进行绞合得铝包钢绞线，绞合时采用1+6+12+18+30的排布方式。
本发明超高导电率铝包钢绞线的主要技术指标与高强度铝合金绞线相比：
1）防腐性能达到导线整体使用寿命50年，持平于高强度铝合金绞线；
2）拉重比为11.1左右，持平于高强度铝合金绞线；
3）抗拉强度不小于385.5MPa，优于高强度铝合金绞线；
4）弹性模量为75.48GPa，线胀系数为18.61*10-6/℃，优于高强度铝合金绞线；
5）导电率为53.96%IACS，优于高强度铝合金绞线。
铝包钢绞线一般作为加强件，不能替代高强度铝合金绞线的性能。本发明通过限定钢丝材质、排布方式及改变加工方式（钢丝先拉拔至成品直径再包覆），生产出的超高导电率铝包钢绞线与高强度铝合金绞线相比，线胀系数降低了19%，弹性模量提高37.24%，弧垂减小，可降低塔基投资10%左右；导电率提高2.78%，线路损耗可降低2.7%；拉重比保持11.1持平，因此，本发明超高导电率铝包钢绞线可以替代高强度铝合金绞线。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (2)

1.一种超高导电率铝包钢绞线，其特征在于，所述铝包钢绞线中钢丝截面占比为15.17%，拉重比为11.1；
所述的超高导电率铝包钢绞线的生产方法包括以下步骤：
A：选用82A钢丝作为钢丝坯料，进行钢丝放线、钢丝校直、钢丝清洗、钢丝加热，通过轧尖机将端部轧细，钢丝进入模具在拉丝机和模壁的作用下进行拉拔；
B：包覆，采用包覆机将铝杆包覆在拉拔后的钢丝上得铝包钢单线坯，所述包覆后铝部分导电率控制不小于62%IACS；
C：对铝包钢单线坯进行微变形拉拔，改善表面光洁度；
D：在笼绞机中对铝包钢单线进行绞合得铝包钢绞线。
2.根据权利要求1所述的超高导电率铝包钢绞线，其特征在于，步骤A中拉拔后的钢丝强度不小于2150MPa，伸率不小于3%。
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