WO2007071355A1 - Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür - Google Patents

Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür Download PDF

Info

Publication number
WO2007071355A1
WO2007071355A1 PCT/EP2006/012177 EP2006012177W WO2007071355A1 WO 2007071355 A1 WO2007071355 A1 WO 2007071355A1 EP 2006012177 W EP2006012177 W EP 2006012177W WO 2007071355 A1 WO2007071355 A1 WO 2007071355A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
composite conductor
core
alloy
composite
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/012177
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Pupke
Kurt Beyer
Original Assignee
Nkt Cables Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nkt Cables Gmbh filed Critical Nkt Cables Gmbh
Priority to AU2006329004A priority Critical patent/AU2006329004A1/en
Priority to DE502006003916T priority patent/DE502006003916D1/de
Priority to AT06841009T priority patent/ATE432780T1/de
Priority to US12/158,406 priority patent/US7786387B2/en
Priority to CN2006800479132A priority patent/CN101340987B/zh
Priority to DK06841009T priority patent/DK1973677T3/da
Priority to PL06841009T priority patent/PL1973677T3/pl
Priority to JP2008546214A priority patent/JP2009520332A/ja
Priority to CA002633469A priority patent/CA2633469A1/en
Priority to EP06841009A priority patent/EP1973677B1/de
Publication of WO2007071355A1 publication Critical patent/WO2007071355A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/22—Making metal-coated products; Making products from two or more metals
    • B21C23/24—Covering indefinite lengths of metal or non-metal material with a metal coating
    • B21C23/26—Applying metal coats to cables, e.g. to insulated electric cables
    • B21C23/30—Applying metal coats to cables, e.g. to insulated electric cables on continuously-operating extrusion presses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12903—Cu-base component
    • Y10T428/1291—Next to Co-, Cu-, or Ni-base component

Definitions

  • the invention relates to an electrical composite conductor, in particular contact wire, and a manufacturing method thereof.
  • the Invention excels in its mechanical and electrical properties. the materials available so far. At the same time, it is adaptable to a wide range of different requirements. This increases the flexibility of the manufacturing process and the expansion of product diversity.
  • the invention and thus the composite conductor consists of a base alloy of CuAg with an Ag content of 0.08 to 0.12% and the edge or the core of the composite conductor of an alloy of CuMg with an Mg content of 0.1 to 0 , 7% exists.
  • the Mg content of the CuMg alloy is preferably 0.5% Mg.
  • the silver content in the base alloy is 0.1% Ag.
  • the area fraction of the core-side alloy at the cross-section of the composite conductor is between 10 and 80%.
  • the area ratio of a CuMg alloy present in the core should be 50%.
  • the structure of the core may consist of a single or multiple strands of wire.
  • wire strands are on the kem proof, the wire strands have approximately the same diameter.
  • the composite conductor can be produced in different cross sections. Such cross sections can be: circular for the production of a round wire, approximately rectangular for the production of a busbar or profiled for a profile wire. As a preferred application of a profile wire trolley wires should be addressed. In this connection reference is made to the standard EN 50149, in which contact wires are standardized.
  • the known extrusion press process is proposed. It is the production of rods or wires via extrusion.
  • the jacket material is introduced into (two) peripheral grooves of an extrusion wheel, wherein a flowable, tubular structure is produced by high friction on an abutment, which emerges as casing of the core material from the extruder opening.
  • the core material is inserted through a hollow portal mandrel tangential to the extrusion wheel; the jacket material envelops the core material.
  • the product is then passed through one or more dies and pulled down to final dimensions. It has already been mentioned that suitable extrusion presses are on the market.
  • the invention utilizes the high strength and good conductivity of CuMg alloys in combination with the high conductivity, moderate workability and good wear performance of CuAg alloys.
  • the physically limited range of conventional contact wires consisting of only one alloy can be significantly extended with the proposed alloying partners in terms of strength and electrical conductivity.
  • the proposed composite driving wire in comparison to the previously known composite driving wires made of staku (steel-clad copper wire), the proposed composite driving wire, in addition to its better electrical conductivity, is not susceptible to corrosion and also capable of recycling.
  • a grooved contact wire which contains at least one wire of CuMg 0.1... 0.7 in the core and is surrounded by a jacket of CuAg 0.1.
  • the core wire may be round or more or less adapted to the outer profile of the sheath (Ri profile).
  • the area fraction of the core wire in the cross section of the composite conductor can vary within wide limits.
  • the core wire is characterized in that it is adjusted by means of different degrees of cold work to a desired strength and is introduced with this strength in the composite. By an additional after the Holton-Conform extrusion (for example) applied cold forming a further solidification of the composite trolley wire.
  • a variability of the adjustable product properties especially the strength and the electrical conductivity
  • the material pairing is also possible in another form, where in the core at least one wire of CuAg 0.1 is embedded, and the core is surrounded by a jacket of CuMg 0.1 ... 0.7.
  • An advantage for the laying properties of the contact wire is that the application of a relatively high degree of cold forming according to the Holton-Conform process results in solidification of the CuAg jacket already in the region of saturation (Thermodynamic equilibrium) and the strength of the shell is significantly lower than the total of the core wire. Furthermore, the homogeneity of the structure of the high strength core wire is much higher than that of a conventional contact wire of a single material, whereby more uniform mechanical properties over the contact wire length can be achieved.
  • a core wire round or as a profile wire having a defined (high) strength and conductivity is made of a CuMg alloy (e.g., CuMg 0.5).
  • the surface of the core wire or wires is carefully removed from foreign or corrosion layers, for example by chemical treatment.
  • a core wire produced and pretreated in this way is encased in a conform cladding process with the highly conductive material CuAg 0.1. During the process control, it should preferably be prevented that the core wire recrystallizes under the resulting thermal load.
  • the resulting composite wire is brought by further drawing steps in its final profile shape and further solidified. Depending on the required cross-sectional portion of the core wire can be introduced as a round or profile wire.
  • the manufacturing process is to be controlled in such a way that no core wires come to lie in the edge or cladding region near the surface of the composite conductor, so that in the cladding zone of about 10% of the diameter no core wire is present.
  • the cross-sectional reduction in the drawing process has an influence on the final strength of the product.
  • busbars are used stationary in electrical distribution systems, so that for this application, the mechanical strength plays only a minor role.
  • Fig. 2 shows the cross section of a contact wire with only one core wire
  • Fig. 3 shows the cross section of a contact wire with several embedded wire strands.
  • a round wire 12 is drawn, in which a plurality of core wires 22 are located.
  • the individual wires 22 are distributed irregularly in the material 14 and are spaced from the surface of the round wire, so that a wire-free edge zone is present.
  • the regularity of the individual wire distribution depends on the manufacturing method used, and is accordingly controllable.
  • Fig. 2 shows a trolley wire 10 (grooved wire or trolley wire) - according to EN 50149, which contains a wire of CuMg 0.1 ... 0.7 in the core 20 and is surrounded by a sheath 14 of CuAg 0.1.
  • the core wire 20 comes from a round wire, which was deformed by the profiling, whereby it has received a pear-shaped cross-section. It is readily understood that the cross-sectional shape of the core wire depends on the magnitude of the deformation and the shape of the extruded starting profile, so that contact wires can also be produced which have a core wire that is still almost round.
  • the area fraction of the core wire in the cross section of the composite conductor can vary within wide limits (10 to 80%). If a CuMg alloy is provided on the core side, the area fraction of this CuMg alloy should preferably be 50%.
  • Fig. 3 shows a trolley wire 11, which contains a plurality of wire strands 22 in the core, which are distributed more or less regularly.
  • the wire strands 22 are preferably made of a wire supply with a uniform diameter, so that the embedded wire strands have approximately uniform cross section, unless they undergo a different deformation in the manufacturing phase.
  • the wire strands may also have non-circular cross-section.
  • Cross section for the core wire 4 mm 2 As a numerical example of a contact wire is still specified: Cross section for the core wire 4 mm 2 . With a surface portion of the core wires of 50%, a corrugated contact wire (according to the above-mentioned standard) with a cross-section of approximately 120 mm 2 would require approximately 15 core wires.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung und damit der Verbundleiter besteht aus einer Basislegierung aus CuAg mit einem Ag-Anteil von 0,08 bis 0,12 % und einer im Querschnitt des Verbundleiters randseitig (14) oder kernseitig (20, 22) vorhandenen Legierung aus CuMg mit einem Mg-Anteil von 0,1 bis 0,7 %. Vorzugsweise wird ein Fahrdraht 10 (Rillenfahrdraht oder trolley wire) vorgeschlagen, der im Kern 20 einen Draht aus CuMg 0,1...0,7 enthält und von einem Mantel aus CuAg 0,1 umgeben ist. Als Herstellverfahren wird der Holton-Conform-Cladding-Prozeß vorgeschlagen, welcher beispielsweise in der EP 0125 788 A2 beschrieben ist.

Description

Elektrischer Verbundleiter und Herstellverfahren dafür
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbundleiter, insbesondere Fahrdraht, und ein Herstellverfahren dafür.
Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, Verbundleiter (insbesondere Fahrdraht) bezüglich ihrer mechanischen Festigkeit zu verbessern, wobei jedoch eine Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit nicht eintreten soll. Hierbei sind beispielsweise zu Kupferleitmaterial weitere Legierungspartner hinzugefügt worden, die zu einer mechanischen Verfestigung des Leitermaterials beitragen und unter Beteiligung von beispielsweise Silber die elektrische Leitfähigkeit nicht wesentlich absinkt.
Stand der Technik
Verbundleiter und zugehörige Herstellverfahren sind bekannt. Für unterschiedliche Anwendungsfälle in der elektrischen Leitungstechnik wurden schon entsprechend unterschiedliche Gestaltungen vorgeschlagen. Sehr spezielle Anwendungen werden in der Supraleitungstechnik verlangt. Weite Anwendbarkeit zur Herstellung von Stangen, Profilen und Hohlkörpern haben Strangpress-Anlagen gefunden, die unter der Bezeichnung Conform-Verfahren (= con- tinuos forming) bekannt sind. Ältere Anlagen gehen auf eine Erfindung zurück, die in der DE 221169C2 beschrieben sind. Namentlich prägend ist die Bezeichnung Holton Conform für das Verfahren geworden, da dies auf eine Firma Holton zurückgeht, von der beispielsweise die Anmeldung EP 0494 755 A1 stammt. Die Umhüllung von langgestrecktem Gut wird mit con- form cladding bezeichnet. Neuere Varianten der Herstelltechnik findet sich beispielsweise in EP 0125 788 A2.
Aufgabenstellung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Aufbau eines elektrischen Verbundleiters und ein Herstellverfahren dafür anzugeben, um einen Leiter mit maximaler elektrischer Leitfähigkeit und bester mechanischer Festigkeit zu erhalten.
Die Lösung der Aufgabe wird im Hauptanspruch angegeben. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen formuliert. Das Herstellverfahren wird in einem Nebenanspruch definiert.
Die Erfindung Der vorgeschlagene Verbundleiter übertrifft in seinen mechanischen und elektrischen Eigen- schaften die bisher verfügbaren Materialien. Gleichzeitig ist er in einem weiten Bereich anpassbar an verschiedene Anforderungen. Damit erhöht sich die Flexibilität des Herstellungsprozesses und die Erweiterung der Produktvielfalt.
Die Erfindung und damit der Verbundleiter besteht aus einer Basislegierung aus CuAg mit einem Ag-Anteil von 0,08 bis 0,12 % und der Rand oder der Kern des Verbundleiters aus einer Legierung aus CuMg mit einem Mg-Anteil von 0,1 bis 0,7 % besteht.
Weitere Ausgestaltungen bestehen in folgendem: Der Mg-Anteil der CuMg-Legierung ist vorzugsweise 0,5 % Mg. Vorzugsweise ist der Silberanteil in der Basislegierung 0,1 % Ag.
Der Flächenanteil der kemseitig vorhandenen Legierung am Querschnitt des Verbundleiters liegt zwischen 10 und 80 %. Vorzugsweise soll der Flächenanteil einer im Kern vorhandenen CuMg-Legierung 50 % sein.
Der Aufbau des Kerns kann aus einem einzigen oder aus mehreren Drahtsträngen bestehen.
Falls mehrere Drahtstränge kemseitig vorhanden sind, haben die Drahtstränge untereinander etwa denselben Durchmesser.
Der Verbundleiter kann in unterschiedlichen Querschnitten hergestellt werden. Solche Querschnitte können sein: kreisrund zur Herstellung eines Runddrahtes, etwa rechteckig zur Herstellung einer Stromschiene oder profiliert für einen Profildraht. Als bevorzugtes Einsatzgebiet eines Profildrahtes sollen Fahrdrähte (trolley wires) angesprochen werden. In diesem Zusammenhang wird auf die Norm EN 50149 verwiesen, in der Fahrdrähte standardisiert sind.
Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Verbundleiters wird der bekannte Strang-Press- Prozess vorgeschlagen. Es handelt sich um die Herstellung von Stäben oder Drähten über Extrusion. Das Mantelmaterial wird in (zwei) Umfangsnuten eines Extrusionsrades eingebracht, wobei durch hohe Reibung an einem Gegenlager ein fließfähiges, röhrenförmiges Gebilde erzeugt wird, welches als Umkleidung des Kernmaterials aus der Extruderöffnung austritt. Das Kernmaterial wird durch einen hohlen Portaldorn tangential zum Extrusionsrad eingeschoben; das Mantelmaterial umhüllt das Kernmaterial. Anschließend wird das Produkt durch einen oder mehrere Ziehsteine geführt und auf Endmaß heruntergezogen. Es wurde schon erwähnt, dass geeignete Strangpress-Anlagen auf dem Markt sind. Bei der Erfindung wird die hohe Verfestigungsfähigkeit und die gute Leitfähigkeit von CuMg- Legierungen in Kombination mit der hohen Leitfähigkeit, mittlerer Verfestigungsfähigkeit und gutem Verschleißverhalten von CuAg-Legierungen genutzt. Damit kann der physikalisch begrenzte Bereich der herkömmlichen Fahrdrähte, die nur aus einer Legierung bestehen, mit den vorgeschlagenen Legierungspartnern bezüglich Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit deutlich erweitert werden. Insbesondere gegenüber den vorbekannten Verbundfahrdrähten aus Staku (stahlummantelter Kupfer-Draht) ist der vorgeschlagene Verbundfahrdraht neben seiner besseren elektrischen Leitfähigkeit nicht korrosionsanfällig und auch werthaltiger recyc- ling-fähig.
Als Fahrdraht ist ein Rillenfahrdraht herstellbar, der im Kern mindestens einen Draht aus CuMg 0,1...0,7 enthält und von einem Mantel aus CuAg 0,1 umgeben ist. Der Kerndraht kann rund sein oder dem äußeren Profil des Mantels (Ri-Profil) mehr oder weniger angepasst sein. Der Flächenanteil des Kerndrahtes im Querschnitt des Verbundleiters kann in weiten Grenzen variieren. Der Kerndraht zeichnet sich dadurch aus, dass er mittels unterschiedlicher Kaltumformgrade auf eine gewünschte Festigkeit eingestellt wird und mit dieser Festigkeit in den Verbund eingebracht wird. Durch eine zusätzliche nach dem Holton-Conform-Strangpressen (beispielsweise) angewendete Kaltumformung erfolgt eine weitere Verfestigung des Verbundfahrdrahtes. Damit ist eine Variabilität der einstellbaren Produkteigenschaften (speziell der Festigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit) möglich. Weiterhin ist abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Verbundfahrdrahtes eine endprofilnahe Fertigung mit reduziertem Ziehaufwand möglich.
Die Materialpaarung ist jedoch auch in anderer Form möglich, wo im Kern mindestens ein Draht aus CuAg 0,1 eingebettet ist, und der Kern von einem Mantel aus CuMg 0,1...0,7 umgeben ist.
Vorteilhaft für die Verlegeeigenschaften des Fahrdrahtes (geringe bzw. verminderte Welligkeit nach dem Abrollen von der Kabelrolle) dürfte sich auswirken, dass bei Anwendung eines rela- tiv hohen Kaltumformgrades nach dem Holton-Conform-Prozeß die Verfestigung des CuAg- Mantels bereits im Bereich der Sättigung (thermodynamisches Gleichgewicht) liegt und die Festigkeit des Mantels insgesamt deutlich unter der des Kerndrahtes liegt. Weiterhin ist die Homogenität des Gefüges des hochfesten Kerndrahtes wesentlich höher als vergleichsweise eines herkömmlichen Fahrdrahtes aus einem einzigen Werkstoff, wodurch gleichmäßigere mechanische Eigenschaften über die Fahrdrahtlänge erzielt werden können.
Als Materialeigenschaften kann man abschätzen, dass beispielsweise bei einem Flächenanteil des Kerndrahts von 25 % aus CuMg 0,5 sich eine Leitfähigkeit von 90 % IACS ( 52 MS m'1) sowie eine Zugfestigkeit mindestens von 435 N/mm2 und bei einem Flächenanteil des Kerndrahts von 50 % aus CuMg 0,5 sich eine Leitfähigkeit von 81 % IACS (47 MS m"1) und eine Zugfestigkeit von 490 N/mm2 ergibt.
Herstellverfahren
Mittels konventionellem Herstellverfahren wird ein Kerndraht (rund oder als Profildraht) mit definierter (hoher) Festigkeit und Leitfähigkeit aus einer CuMg-Legierung (z.B. CuMg 0,5) hergestellt. Die Oberfläche des oder der Kerndrähte wird sorgfältig von Fremd- oder Korrosions- schichten befreit, beispielsweise durch chemische Behandlung. Bei Kerndrähten mit fremd- stofffreier, aktivierter Oberfläche ist sicher gestellt, dass eine gute Materialverbindung zum Ummantelungswerkstoff herstellbar ist. Die Oberflächenreinigung ist wichtig, damit im weiteren Umformprozess die enge Materialverbindung zwischen Kerndraht und Ummantelung erhalten bleibt.
Ein so hergestellter und vorbehandelter Kerndraht wird in einem Conform-Cladding-Verfahren mit dem sehr gut leitfähigen Werkstoff CuAg 0,1 ummantelt. Während der Prozessführung sollte vorzugsweise verhindert werden, dass der Kerndraht bei der entstehenden thermischen Belastung rekristallisiert. Der entstandene Verbunddraht wird durch weitere Ziehschritte in seine endgültige Profilform gebracht und dabei weiter verfestigt. Abhängig vom erforderlichen Querschnittsanteil kann der Kerndraht als Rund- oder Profildraht eingebracht werden. Der Herstellprozess ist so zu steuern, dass im Rand- oder Mantelbereich nahe der Oberfläche des Verbundleiters keine Kerndrähte zu liegen kommen, so dass in der Mantelzone von etwa 10 % des Durchmessers kein Kerndraht vorhanden ist. Die Querschnittsverringerung im Ziehpro- zess hat Einfluss auf die Endfestigkeit des Produkts. Um einen Fahrdraht herzustellen, der für den Einsatz für Hochgeschwindigkeitsbahnen geeignet ist, wird eine relativ hohe Querschnittsreduzierung vorgenommen. Solche Fahrdrähte werden mit besonders hoher Zugspannung montiert, so dass sie dem Andruck eines Stromabnehmers nur gering ausweichen und eine hohe Wellenausbreitungsgeschwindigkeit dieses Anhubes gewährleisten. Es ist also eine hohe mechanische Festigkeit Voraussetzung für die Anwendung.
Es wurde angesprochen, dass Verbundleiter nach der Erfindung auch als Stromschienen einsetzbar sind. Stromschienen werden in elektrischen Verteileranlagen stationär eingesetzt, so dass für diese Anwendung die mechanische Festigkeit nur eine nebengeordnete Rolle spielt.
Figurenbeschreibung Die Erfindung wird in drei Zeichnungen dargestellt, die im einzelnen zeigen: Fig. 1 den Querschnitt eines Runddrahts mit mehreren Kerndrähten,
Fig. 2 den Querschnitt eines Fahrdrahts mit nur einem Kerndraht und
Fig. 3 den Querschnitt eines Fahrdrahts mit mehreren eingebetteten Drahtsträngen.
In der Figur 1 ist ein Runddraht 12 gezeichnet, in dem mehrere Kerndrähte 22 liegen. Die Einzeldrähte 22 sind unregelmäßig im Material 14 verteilt und liegen mit Abstand von der Oberfläche des Runddrahts, so dass eine kemdrahtfreie Randzone vorhanden ist. Die Regelmäßigkeit der Einzeldrahtverteilung hängt von dem verwendeten Herstellverfahren ab, und ist dementsprechend steuerbar.
Fig. 2 zeigt einen Fahrdraht 10 (Rillenfahrdraht oder trolley wire) - entsprechend EN 50149, der im Kern 20 einen Draht aus CuMg 0,1...0,7 enthält und von einem Mantel 14 aus CuAg 0,1 umgeben ist. Der Kerndraht 20 stammt von einem runden Draht, der durch die Profilierung mit verformt wurde, wodurch er einen birnenförmigen Querschnitt erhalten hat. Es ist unmittel- bar verständlich, dass die Querschnittsform des Kerndrahts von der Stärke der Verformung und der Form des stranggepreßten Ausgangsprofils abhängt, so dass auch Fahrdrähte herstellbar sind, die einen noch fast runden Kerndraht aufweisen.
Der Flächenanteil des Kerndrahtes im Querschnitt des Verbundleiters kann in weiten Grenzen variieren (10 bis 80 %). Wenn kemseitig eine CuMg-Legierung vorgesehen ist, soll der Flächenanteil dieser CuMg-Legierung vorzugsweise 50 % sein.
Fig. 3 zeigt einen Fahrdraht 11 , der im Kern mehrere Drahtstränge 22 enthält, die mehr oder weniger regelmäßig verteilt sind. Die Drahtstränge 22 stammen vorzugsweise aus einem Drahtvorrat mit einheitlichem Durchmesser, so dass auch die eingebetteten Drahtstränge etwa einheitlichen Querschnitt haben, soweit sie nicht in der Herstellphase eine unterschiedliche Verformung erfahren. Die Drahtstränge können jedoch auch nichtrunden Querschnitt haben.
Als Zahlenbeispiel für einen Fahrdraht sei noch angegeben: Querschnitt für den Kerndraht 4 mm2. Bei einem Flächenanteil der Kerndrähte von 50 % müssten bei einem Rillenfahrdraht (nach der oben genannten Norm) mit einem Querschnitt von ca. 120 mm2 etwa 15 Kerndrähte eingebracht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Verbundleiter bestehend aus einer Basislegierung aus CuAg mit einem Ag- Anteil von 0,08 bis 0,12 %, bei dem der Rand (14) oder der Kern (20, 22) des Verbundleiters (10, 11 , 12) aus einer Legierung aus CuMg mit einem Mg-Anteil von 0,1 bis 0,7 % besteht.
2. Verbundleiter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil des Leiterkerns (20,22) an der Querschnittsfläche des Verbundleiters (10,11 ,12) zwischen 10 und 80 % liegt.
3. Verbundleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (20, 22) aus mindestens einem Strang (20) besteht.
4. Verbundleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kern mehrere Drahtstränge (22) angeordnet sind und die Drahtstränge (22) etwa densel- ben Querschnitt haben.
5. Verbundleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundleiter (12) runden Querschnitt hat.
6. Verbundleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundleiter als Rillendraht (10, 11), insbesondere als Fahrdraht ausgebildet ist.
7. Verbundleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mantelzone von etwa 10 % des Durchmessers kein Drahtstrang vorhanden ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Verbundleiters mit einer Legierungspaarung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Schritte:
• mindestens ein Drahtstrang (22) wird aus einer ersten Legierung hergestellt,
• mindestens ein Drahtstrang (22) wird in eine Strangpress-Anlage eingeführt und mit einer Ummantelung (14) aus einer zweiten Legierung versehen,
• der hergestellten Verbundleiter (10,11 ,12) wird mindestens einmal durch einen Ziehstein gezogen und dabei auf endgültige Profilform gebracht.
9. Verfahren zur Herstellung eines Verbundleiters nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- net, dass die Oberfläche des oder der Drahtstränge (22) vor der Ummantelung von einer
Fremdstoffschicht befreit wird.
PCT/EP2006/012177 2005-12-20 2006-12-18 Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür WO2007071355A1 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2006329004A AU2006329004A1 (en) 2005-12-20 2006-12-18 Composite electrical conductor and method for producing it
DE502006003916T DE502006003916D1 (de) 2005-12-20 2006-12-18 Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür
AT06841009T ATE432780T1 (de) 2005-12-20 2006-12-18 Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür
US12/158,406 US7786387B2 (en) 2005-12-20 2006-12-18 Composite electrical conductor and method for producing it
CN2006800479132A CN101340987B (zh) 2005-12-20 2006-12-18 复合导体及其制造方法
DK06841009T DK1973677T3 (da) 2005-12-20 2006-12-18 Elektrisk komposit leder og fremgangsm de til fremstilling heraf
PL06841009T PL1973677T3 (pl) 2005-12-20 2006-12-18 Przewód elektryczny i sposób jego wytwarzania
JP2008546214A JP2009520332A (ja) 2005-12-20 2006-12-18 電気複合導体及びその製造法
CA002633469A CA2633469A1 (en) 2005-12-20 2006-12-18 Composite electrical conductor and method for producing it
EP06841009A EP1973677B1 (de) 2005-12-20 2006-12-18 Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060809A DE102005060809B3 (de) 2005-12-20 2005-12-20 Elektrischer Verbundleiter
DE102005060809.4 2005-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007071355A1 true WO2007071355A1 (de) 2007-06-28

Family

ID=37907125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/012177 WO2007071355A1 (de) 2005-12-20 2006-12-18 Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7786387B2 (de)
EP (1) EP1973677B1 (de)
JP (1) JP2009520332A (de)
KR (1) KR20080090398A (de)
CN (1) CN101340987B (de)
AT (1) ATE432780T1 (de)
AU (1) AU2006329004A1 (de)
CA (1) CA2633469A1 (de)
DE (2) DE102005060809B3 (de)
DK (1) DK1973677T3 (de)
ES (1) ES2326552T3 (de)
PL (1) PL1973677T3 (de)
PT (1) PT1973677E (de)
RU (1) RU2008129369A (de)
SI (1) SI1973677T1 (de)
WO (1) WO2007071355A1 (de)
ZA (1) ZA200805250B (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2808873A1 (de) * 2013-05-28 2014-12-03 Nexans Elektrisch leitfähiger Draht und Verfahren zu seiner Herstellung
RU2703564C1 (ru) * 2018-09-18 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "НАНОЭЛЕКТРО" Композитный контактный провод
CN110660499A (zh) * 2019-10-09 2020-01-07 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 大长度熔融渗透式铜钢复合线材及其电压对称接线方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267811A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Fujikura Ltd 極細線用銅複合線材
JPH06187851A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Hitachi Cable Ltd 架空送電線用繊維強化複合素線の製造方法及び製造装置
DE19539174C1 (de) * 1995-10-20 1997-02-27 Siemens Ag Oberleitungsfahrdraht einer elektrischen Hochgeschwindigkeitsbahnstrecke und Verfahren zu dessen Herstellung
US20050178000A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-18 3M Innovative Properties Company Method for making metal cladded metal matrix composite wire

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE221169C (de)
GB8309875D0 (en) * 1983-04-12 1983-05-18 Babcock Wire Equipment Continuous extrusion apparatus
JPH01175535A (ja) * 1987-12-28 1989-07-12 Fujikura Ltd 銅被覆複合トロリ線
GB9100317D0 (en) 1991-01-08 1991-02-20 Holton Machinery Ltd Co-axial cable
CN1032824C (zh) * 1993-09-06 1996-09-18 铁道部科学研究院机车车辆研究所 铜合金接触线
JP4456696B2 (ja) * 1999-07-06 2010-04-28 住友電気工業株式会社 同軸ケーブル素線、同軸ケーブル、及び同軸ケーブルバンドル
JP2001148205A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Hitachi Cable Ltd 超極細銅合金線材及びその製造方法
JP5306591B2 (ja) * 2005-12-07 2013-10-02 古河電気工業株式会社 配線用電線導体、配線用電線、及びそれらの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267811A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Fujikura Ltd 極細線用銅複合線材
JPH06187851A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Hitachi Cable Ltd 架空送電線用繊維強化複合素線の製造方法及び製造装置
DE19539174C1 (de) * 1995-10-20 1997-02-27 Siemens Ag Oberleitungsfahrdraht einer elektrischen Hochgeschwindigkeitsbahnstrecke und Verfahren zu dessen Herstellung
US20050178000A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-18 3M Innovative Properties Company Method for making metal cladded metal matrix composite wire

Also Published As

Publication number Publication date
AU2006329004A1 (en) 2007-06-28
DK1973677T3 (da) 2009-09-07
DE102005060809B3 (de) 2007-09-20
DE502006003916D1 (de) 2009-07-16
JP2009520332A (ja) 2009-05-21
ZA200805250B (en) 2009-11-25
US20090075117A1 (en) 2009-03-19
EP1973677A1 (de) 2008-10-01
SI1973677T1 (sl) 2009-12-31
CN101340987A (zh) 2009-01-07
KR20080090398A (ko) 2008-10-08
CN101340987B (zh) 2012-07-25
CA2633469A1 (en) 2007-06-28
US7786387B2 (en) 2010-08-31
ATE432780T1 (de) 2009-06-15
EP1973677B1 (de) 2009-06-03
ES2326552T3 (es) 2009-10-14
PL1973677T3 (pl) 2009-11-30
RU2008129369A (ru) 2010-01-27
PT1973677E (pt) 2009-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2096645B1 (de) Elektrischer Leiter
EP2289072B1 (de) Verfahren zur herstellung einer litze sowie litze aus mehreren drähten
DE3018105C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leiters für elektrische Kabel oder Leitungen
DE3342976A1 (de) Nachrichtenkabel
CH643969A5 (de) Supraleitender verbundleiter und verfahren zu dessen herstellung.
DE102008011884B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Elementardrahtes, Elementardraht und elektrischer Draht
EP0925138B1 (de) Hochfeste erodierelektrode
EP0447820B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines metallischen Verbunddrahtes
EP2260117A1 (de) Materialverbund, bestehend aus einer metallischen matrix, in der cnt-filamente verteilt sind, sowie verfahren zur herstellung eines solchen materialverbundes
EP1973677B1 (de) Elektrischer verbundleiter und herstellverfahren dafür
DE102009043164B4 (de) Elektrisches Kabel
EP2808873A1 (de) Elektrisch leitfähiger Draht und Verfahren zu seiner Herstellung
EP3325711B1 (de) Hybridlitze
DE102009053199B4 (de) Litze sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102014101833A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Drahtseils
DE102010046955A1 (de) Elektrisches Kabel
DE10056913B4 (de) Flechtlitze
EP3172742B1 (de) Verfahren zur herstellung einer elektrischen leitung, elektrische leitung sowie kraftfahrzeug-bordnetz mit einer entsprechenden elektrischen leitung
EP2922069B1 (de) Freileitungsseil
DE1947266B2 (de) Verfahren zur herstellung eines verstaerkten supraleiters
DE112022002578T5 (de) Drahtleiter, isoliertes kabel und kabelstrang
EP2858800B1 (de) Einzugswalze für stranggranulatoren sowie verfahren zur herstellung einer solchen
DE2523276A1 (de) Flexibles anschlussendstueck an einem aluminiumdraht sowie verfahren zu seiner herstellung
DE2503463A1 (de) Nachrichtenkabel
CH670325A5 (en) Self-supporting electric conductor with stress relief element - has core of hardened synthetic resin contg. polymer fibre bundle in metallic mantle within conductive overlayer

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680047913.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006841009

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2633469

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1254/MUMNP/2008

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006329004

Country of ref document: AU

Ref document number: 1020087014903

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008546214

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006329004

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20061218

Kind code of ref document: A

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006329004

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008129369

Country of ref document: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006841009

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12158406

Country of ref document: US