一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了高性能抗蠕變鋁合金電力電纜，包括拉制的單根鋁合金導(dǎo)體，絞合鋁合金導(dǎo)體，每根絞合導(dǎo)體上擠包屏蔽層-硅烷交聯(lián)絕緣層-半導(dǎo)電屏蔽層、繞包銅帶屏蔽層，形成屏蔽導(dǎo)體單元，每根屏蔽導(dǎo)體單元經(jīng)過絞合形成纜芯單元，包括填充物及包覆在纜芯單元上的非吸濕性阻燃材料，在纜芯單元上進(jìn)行互鎖鎧裝，最外層擠包外護(hù)套。本發(fā)明專利技術(shù)是通過采用獨(dú)創(chuàng)的鋁合金芯排列方式、絞合方式及熱處理方式提高鋁合金絞合導(dǎo)體的抗蠕變性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電纜，尤其涉及一種鋁合金電力電纜。
技術(shù)介紹
電力電纜是應(yīng)用于民用、商業(yè)、工業(yè)、大型場(chǎng)館、娛樂場(chǎng)所、礦井、地鐵等場(chǎng)所的輸配電系統(tǒng)中的電力線，由于國內(nèi)銅資源的嚴(yán)重匱乏，銅材價(jià)格日益增長(zhǎng)，嚴(yán)重依賴銅材資源的電纜行業(yè)為了生存和發(fā)展不得不尋找新的金屬導(dǎo)體代替銅導(dǎo)體。而鋁的導(dǎo)電性能僅次于銅，且中國是富鋁國家，選擇鋁代替銅是眾多電纜企業(yè)的共同選擇，但是純鋁芯電纜的導(dǎo)體會(huì)由于溫度的變化引起結(jié)構(gòu)松弛，且純鋁芯的抗拉強(qiáng)度和延伸率較小，不宜長(zhǎng)距離敷設(shè)和架空敷設(shè)。本申請(qǐng)正是基于上述背景的情況下而進(jìn)行的專利技術(shù)改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種便于安裝敷設(shè)，且導(dǎo)電性、抗蠕變性能和耐腐蝕性能良好，適合在地鐵、大型建筑、住宅區(qū)等各類危險(xiǎn)級(jí)別高的場(chǎng)所安裝使用的高性能電力電纜。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜，包括絞合的纜芯單元，在纜芯單元中包括屏蔽導(dǎo)體單元和非吸濕性阻燃型填充物，纜芯單元擠包外護(hù)套，在纜芯單元與外護(hù)套之間從里向外依次包覆有非吸濕性阻燃帶和連鎖鎧裝層，屏蔽導(dǎo)體單元中從里到外依次包括含有的鋁合金絞合導(dǎo)體，在鋁合金絞合導(dǎo)體上擠包的屏蔽層，在屏蔽層上擠包的硅烷交聯(lián)絕緣層，在絕緣層上擠包的半導(dǎo)電屏蔽層，在半導(dǎo)電屏蔽層上繞包的銅帶屏蔽層；鋁合金絞合導(dǎo)體中包括單根鋁合金芯。由于上述方案的運(yùn)用，本專利技術(shù)專利與現(xiàn)有專利相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：1、由于采用了鋁合金導(dǎo)體和鋁合金帶鎧裝層，不僅電纜自重小，能減輕建筑物的負(fù)擔(dān)，其抗張強(qiáng)度和抗外力破壞的能力比普通鋁合金電纜提高了300％以上，完全可以被長(zhǎng)距離敷設(shè)；2、由于在絞合時(shí)單根鋁合金芯隨著絞籠的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彎曲，導(dǎo)致單根鋁合金芯變形，采用搖籃式框絞設(shè)備生產(chǎn)絞合導(dǎo)體，可以有效地對(duì)絞合過程中的單根鋁合金芯不停地退扭，使得單根鋁合金芯導(dǎo)體不因長(zhǎng)時(shí)間絞合而被扭傷變形從而保證了絞合導(dǎo)體質(zhì)量；3、對(duì)絞合后的鋁合金絞合導(dǎo)體進(jìn)行退火處理，使其達(dá)到一定的柔軟性；采用先進(jìn)的金屬熱處理技術(shù)，適當(dāng)軟化緊壓絞合后的鋁合金導(dǎo)體，提高了導(dǎo)體的伸長(zhǎng)率、抗蠕變性能以及電纜的彎曲性能；4、采用雙層鋁合金帶連鎖鎧裝，獨(dú)特的環(huán)形凹凸閉合結(jié)構(gòu)提高了抗擊外界強(qiáng)大的破壞力的能力，環(huán)環(huán)相扣的連鎖結(jié)構(gòu)使電纜在敷設(shè)安裝時(shí)易于彎曲，鋁合金帶重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼帶，既保持了鋼帶鎧裝原有的優(yōu)越性能，又減輕了重量，安裝時(shí)不需使用橋架，大大減小了安裝難度，降低了安裝成本。5、制造成本低。在與銅纜具有同樣電性能的情況下，鋁合金電纜比普通銅纜價(jià)格大約低15％-20％，比使用A級(jí)阻燃材料的銅纜價(jià)格低20％-25％，且安全性能遠(yuǎn)高于使用A阻燃材料的銅纜；6、施工成本低。鋁合金電纜重量不到銅纜的一半，安裝時(shí)不需構(gòu)建用于支撐的鋼架或只需構(gòu)建很少的鋼架即可完成安裝，安裝方便，安裝費(fèi)比銅纜少30％左右；7、鋁合金材料中的主材鋁資源是地殼中含量最豐富的金屬元素，含量超過7％，我國銅資源匱乏而需求量又名列世界第一，每年進(jìn)口的銅超過總使用量的70％。鋁合金電纜的重量不到銅纜的一半，其截面僅為銅纜的1.1-1.5倍，價(jià)格比普通銅纜低15％-30％，使用新型鋁合金導(dǎo)體代替銅導(dǎo)體，不僅可以化解資源緊張的矛盾，每年還可以節(jié)約上千億的建設(shè)資金，對(duì)創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)和國家將產(chǎn)生不可估量的影響。附圖說明附圖1是本專利技術(shù)技術(shù)方案所具體實(shí)施的一種電力電纜。其中：1、纜芯單元，11、屏蔽導(dǎo)體單元，12、非吸濕性、阻燃型填充物，111、鋁合金絞合導(dǎo)體，112、屏蔽層，113、硅烷交聯(lián)絕緣層，114、半導(dǎo)電屏蔽層，115、銅帶屏蔽層，1111、單根鋁合金芯，2、非吸濕性、阻燃型包帶層，3、連鎖鎧裝層，4、外護(hù)套。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，舉例詳細(xì)說明本專利技術(shù)的具體內(nèi)容：1、如圖1所示的電力電纜，絞合的纜芯單元1，在纜芯單元1中包括屏蔽導(dǎo)體單元11和非吸濕性阻燃型填充物12，纜芯單元1擠包外護(hù)套4，在纜芯單元1與外護(hù)套4之間從里向外依次包覆有非吸濕性阻燃帶2和連鎖鎧裝層3，其特征在于：所述屏蔽導(dǎo)體單元11中從里到外依次包括含有鋁合金絞合導(dǎo)體111，在鋁合金絞合導(dǎo)體111上擠包的屏蔽層112，在屏蔽層112上擠包的硅烷交聯(lián)絕緣層113，在絕緣層113上擠包的半導(dǎo)電屏蔽層114，在半導(dǎo)電屏蔽層114上繞包的銅帶屏蔽層115；鋁合金絞合導(dǎo)體111中包括單根鋁合金芯1111；2、制造本專利技術(shù)的方法，包括以下步驟：(1)選擇添加了鐵、硅、銅、鎂、鋅、硼等微量元素的合金鋁桿拉制成直徑相同的圓形鋁合金芯；(2)將圓形鋁合金芯按1+3n(n-1)方式排列，對(duì)排列好的多根圓形鋁合金芯進(jìn)行絞合，對(duì)于多層絞合的圓形鋁合金芯采用逐層絞合的方式，且相鄰層絞合方向應(yīng)相反，絞合后的鋁合金導(dǎo)體通過一組緊壓模具進(jìn)行逐層緊壓，對(duì)絞合后的鋁合金導(dǎo)體進(jìn)行退火處理，使其達(dá)到一定的柔軟性；由于在絞合時(shí)圓形鋁合金芯隨著絞籠的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彎曲導(dǎo)致圓形鋁合金芯變形，采用搖籃式框絞設(shè)備生產(chǎn)鋁合金絞合導(dǎo)體，可以有效地對(duì)絞合過程中的圓形鋁合金芯不停地退扭，使得圓形鋁合金芯不因長(zhǎng)時(shí)間絞合而被扭傷變形從而保證了鋁合金絞合導(dǎo)體質(zhì)量；(3)采用三層共擠技術(shù)，將導(dǎo)電屏蔽層、硅烷交聯(lián)絕緣層、半導(dǎo)電屏蔽層一次性擠包在鋁合金絞合導(dǎo)體上，擠包的各層厚度應(yīng)均勻，表面光滑、無肉眼可見缺陷和預(yù)交聯(lián)現(xiàn)象，銅帶屏蔽層緊密包覆在半導(dǎo)電屏蔽層外，緊貼、平整，不允許存在任何皺褶、漏包現(xiàn)象；絞合導(dǎo)體經(jīng)擠包和繞包后形成屏蔽導(dǎo)體單元；(4)通過成纜機(jī)將屏蔽導(dǎo)體單元絞合成纜芯單元，在纜芯單元上重疊繞包非吸濕性阻燃包帶，為保證纜芯單元的圓整性，絞合時(shí)應(yīng)在纜芯單元中適當(dāng)填充非吸濕性、阻燃型填充物，絞合后的纜芯單元應(yīng)松緊適當(dāng)，包帶緊密包覆在纜芯上，繞包帶重疊寬度不小于帶寬的15％。包帶后的纜芯應(yīng)圓整飽滿；(5)通過連鎖鎧裝機(jī)將雙層鋁合金帶包覆到纜芯單元上形成連鎖鎧裝層，獨(dú)特的環(huán)形凹凸閉合結(jié)構(gòu)提高了抗擊外界強(qiáng)大的破壞力的能力，環(huán)環(huán)相扣的連鎖結(jié)構(gòu)使電纜在敷設(shè)安裝時(shí)易于彎曲，鋁合金帶重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼帶，既保持了鋼帶鎧裝原有的優(yōu)越性能，又減輕了重量，安裝時(shí)不需使用橋架，大大減小了安裝難度，降低了安裝成本。(6)通過一組擠塑模具在鎧裝的纜芯上擠包一種環(huán)保型外護(hù)套材料(包括無鹵聚烯烴、熱塑低煙無鹵阻燃聚烯烴材料)。本專利技術(shù)一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜的導(dǎo)體是一組經(jīng)過特殊工藝加工的鋁合金材料，其導(dǎo)電性能僅次于銅導(dǎo)體，抗張強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于純鋁，滿足長(zhǎng)距離敷設(shè)；鋁合金導(dǎo)體不僅耐腐蝕性能優(yōu)異、基材鋁資源豐富、價(jià)格便宜，這些優(yōu)點(diǎn)是銅所不具備的；鋁合金電纜重量輕，易于敷設(shè)安裝，所以鋁合金是未來最理想的代替銅導(dǎo)體的金屬材料。以上對(duì)本專利技術(shù)專利的特定實(shí)施例進(jìn)行圖示和說明，但本專利技術(shù)專利不僅僅限于以上實(shí)例，如鋁合金單根導(dǎo)體不限于圓形，導(dǎo)體絞合排列方式不限于1+3n(n-1)方式，絕緣材料不限于硅烷交聯(lián)，絕緣線芯不限于3個(gè)，凡根據(jù)本專利技術(shù)專利所作的等效變換，都應(yīng)在本專利技術(shù)專利保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜，包括絞合的纜芯單元(1)，在纜芯單元(1)中包括屏蔽導(dǎo)體單元(11)和非吸濕性阻燃型填充物(12)，纜芯單元(1)擠包外護(hù)套(4)，在纜芯單元(1)與外護(hù)套(4)之間從里向外依次包覆有非吸濕性阻燃帶(2)和連鎖鎧裝層(3)，其特征在于：所述屏蔽導(dǎo)體單元(11)中從里到外依次包括含有鋁合金絞合導(dǎo)體(111)，在鋁合金絞合導(dǎo)體(111)上擠包的屏蔽層(112)，在屏蔽層(112)上擠包的硅烷交聯(lián)絕緣層(113)，在絕緣層(113)上擠包的半導(dǎo)電屏蔽層(114)，在半導(dǎo)電屏蔽層(114)上繞包的銅帶屏蔽層(115)；鋁合金絞合導(dǎo)體(111)中包括單根鋁合金芯(1111)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜，包括絞合的纜芯單元(1)，在纜芯單元(1)中包括屏蔽導(dǎo)體單元(11)和非吸濕性阻燃型填充物(12)，纜芯單元(1)擠包外護(hù)套(4)，在纜芯單元(1)與外護(hù)套(4)之間從里向外依次包覆有非吸濕性阻燃帶(2)和連鎖鎧裝層(3)，其特征在于：所述屏蔽導(dǎo)體單元(11)中從里到外依次包括含有鋁合金絞合導(dǎo)體(111)，在鋁合金絞合導(dǎo)體(111)上擠包的屏蔽層(112)，在屏蔽層(112)上擠包的硅烷交聯(lián)絕緣層(113)，在絕緣層(113)上擠包的半導(dǎo)電屏蔽層(114)，在半導(dǎo)電屏蔽層(114)上繞包的銅帶屏蔽層(115)；鋁合金絞合導(dǎo)體(111)中包括單根鋁合金芯(1111)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗蠕變鋁合金電力電纜，其特征在于：所述單根鋁合金芯(1111)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王子純，吳榮美，邵秀琴，唐秀芹，陳彩云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇東強(qiáng)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32