專利名稱：弧形合金多能電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及合金導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，是指一種新型合金導(dǎo)體其制備工藝及相關(guān)電纜，該新型合金導(dǎo)體的性能大大地超過(guò)一般的鋁，能代替銅，廣泛應(yīng)用于各種型號(hào)、各種用途、各種規(guī)格的電纜之中。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，電纜工業(yè)已是機(jī)械行業(yè)中僅次于汽車行業(yè)的第二大 產(chǎn)業(yè)，在國(guó)際上也僅次于美國(guó)成為全球第二大電線電纜生產(chǎn)國(guó)。我國(guó)電纜用銅量一般占全國(guó)總用銅量的65%-70%。近年來(lái)用銅、鋁量節(jié)節(jié)上升。06年電纜產(chǎn)品中所用的銅量為350萬(wàn)噸，用招量為110萬(wàn)噸。在110萬(wàn)噸招錠分為兩塊。一塊是90萬(wàn)噸用在做鋼芯招絞線之類的架空導(dǎo)線，一塊是20萬(wàn)噸用在做電纜線芯。而在06年之前，我國(guó)的電纜線芯用鋁量不足10萬(wàn)噸，由于06年銅價(jià)的大幅上揚(yáng)，電纜線芯用鋁量才上升到近20萬(wàn)噸，僅占當(dāng)年用銅量的5. 7%。這種狀況，一是反映了我國(guó)電纜工業(yè)技術(shù)落后，二是反映了我們對(duì)電纜產(chǎn)品認(rèn)識(shí)不足，三是對(duì)銅寶貴資源的一種盲目需求。我們知道，銅是國(guó)家重要的戰(zhàn)略物資之一。我國(guó)是個(gè)銅礦資源極為匾乏的國(guó)家，我國(guó)所用的銅70%以上都依賴進(jìn)口。21世紀(jì)初，銅、鋁價(jià)格一般相差2000-3000元/噸之間，最低的時(shí)候只有相差1000元/噸左右，銅略高一些。從04年開(kāi)始，銅價(jià)一路上升，特別是從
06年春節(jié)起，短短的幾個(gè)月，從近40000元/噸直線飆升到81900元/噸，上漲了近2倍，而鋁價(jià)上升的趨勢(shì)較平穩(wěn)，最高也只有24000元/噸左右。從直接經(jīng)濟(jì)效益來(lái)算，還要加上銅的比重為8. 89g/cm3，而鋁的比重為2. 7g/cm3,，同樣長(zhǎng)度的一根電纜，從重量上用銅比用鋁又要增加3. 3倍，加上價(jià)格倍數(shù)，銅芯電纜的價(jià)格之高是可想而知的。因此電纜線芯如何積極開(kāi)展以新型材料代替銅，對(duì)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義和巨大的經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是針對(duì)以上存在的問(wèn)題與不足，提供一種新型合金導(dǎo)體，其價(jià)格不貴，重量輕，敷設(shè)方便，施工成本低，較之于普通鋁線有著電阻率低，導(dǎo)電率好，抗拉強(qiáng)度高，延伸率大等優(yōu)點(diǎn)，能代替銅，廣泛應(yīng)用于各種型號(hào)、各種用途、各種規(guī)格的電纜之中。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種新型合金導(dǎo)體，其特點(diǎn)是，包括下列組分(以重量百分比表示)0. 03-0. 20%的硅，O. 40-1. 5%的鐵，0-0. 10%的鋅，其余為鋁。一種制備方法，其特點(diǎn)是，用于制備上述的新型合金導(dǎo)體，包括步驟將鋁錠依次進(jìn)行連鑄連軋工藝、拉線工藝、絞線工藝和韌煉工藝。
一種弧形合金多能電纜，其特點(diǎn)是，包括金屬鎧裝、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜芯，所述電纜芯包括至少一單芯和包裹在所述至少一單芯周圍的絕緣層，所述至少一單芯采用上述的新型合金導(dǎo)體，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜芯和所述接地線周圍，所述金屬鎧裝包裹在所述聚脂薄膜帶周圍。較佳地，所述金屬鎧裝是鋁合金帶鎧裝。一種電力電纜，其特點(diǎn)是，包括至少一導(dǎo)電線芯、成纜屏蔽層、絕緣層、金屬屏蔽層、玻璃纖維帶和護(hù)套，導(dǎo)電線芯包括至少一單線芯和包裹在所述至少一單線芯周圍的半導(dǎo)體屏蔽層，所述至少一單線芯采用上述的新型合金導(dǎo)體，所述至少一導(dǎo)電線芯外絞包所述成纜屏蔽層，所述絕緣層包裹所述成纜屏蔽層，所述金屬屏蔽層包裹所述絕緣層，所述玻璃纖維帶包裹所述金屬屏蔽層，所述護(hù)套包裹所述玻璃纖維帶。
較佳地，所述成纜屏蔽層是半導(dǎo)體屏蔽層，所述絕緣層是XLPE絕緣層，所述金屬屏蔽層是銅帶屏蔽層，所述護(hù)套是PVC護(hù)套。一種新型電纜，其特點(diǎn)是，包括護(hù)套、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜線芯，所述電纜線芯包括至少一線芯和包裹在所述至少一線芯周圍的絕緣層，所述至少一線芯采用上述的新型合金導(dǎo)體，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜線芯和所述接地線周圍，所述護(hù)套包裹在所述聚脂薄膜帶周圍。本發(fā)明的有益效果如下I.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體，是以鋁為主體的新型合金導(dǎo)體材料，有相當(dāng)好的彎曲性能。一般的鋁線芯比較硬，易斷，不宜彎曲，該新型合金導(dǎo)體線芯具有良好的彎曲性能，能彎曲自如，且不會(huì)脆斷。2.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體耐腐蝕性比銅強(qiáng)。一根電纜不可能一根到底，中間有接頭，而一般的銅在潮濕的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生“銅綠”。容易造成短路或接觸不靈，影響其電性能和機(jī)械性能，而新型合金導(dǎo)體線芯可保證在任何氣候條件下不氧化，保證電流一路通暢。3.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體延伸性好。以鋁為主體的新型合金導(dǎo)體線芯與銅具有相同的延伸率，都能達(dá)到25%以上，而純鋁不到10%。4.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體冷壓縮性好。具有與銅相等的壓縮性、延展性、韌性，因此電纜的線芯緊壓達(dá)到的效果是一致的。5.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體抗蠕變性能好。由于純鋁抗蠕變性能差，因此較少用于電纜線芯，而該新型合金導(dǎo)體線芯克服這一缺陷，為廣泛應(yīng)用于電纜線芯掃清障礙。6.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體抗拉強(qiáng)度比純鋁高。電纜中軟銅線抗拉強(qiáng)度不考核，純鋁不到80N/mm2時(shí)，而新型合金導(dǎo)體線芯則達(dá)到160N/mm2左右。7.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體，價(jià)格不貴(僅比純鋁價(jià)格略高一些)，重量輕，敷設(shè)方便，施工成本低，較之于普通鋁線有著電阻率低，導(dǎo)電率好，抗拉強(qiáng)度高，延伸率大等優(yōu)點(diǎn)，性能大大地超過(guò)一般的鋁，能代替銅，廣泛應(yīng)用于各種型號(hào)，各種用途，各種規(guī)格的電纜之中；8.本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體為我國(guó)的電纜工業(yè)技術(shù)革命走出了關(guān)鍵一步，徹底解決了以鋁為主體的合金代替銅的技術(shù)瓶頸，圓了國(guó)人翹首已待了近50年之久的一個(gè)夢(mèng)，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)效益還是從國(guó)家整體戰(zhàn)略意義來(lái)講，以新型合金導(dǎo)體代銅是我國(guó)乃至世界各國(guó)電纜工業(yè)一個(gè)重要的發(fā)展方向。


圖I是本發(fā)明的弧形合金多能電纜的一具體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的電力電纜的一具體實(shí)施例的橫截面示意圖。圖3是本發(fā)明的新型電纜的一具體實(shí)施例的橫截面示意圖。圖4是本發(fā)明的新型電纜的另一具體實(shí)施例的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明如下本發(fā)明的以鋁為主體的新型合金導(dǎo)體，具有價(jià)格不貴(僅比純鋁價(jià)格略高一些)，但性能好，電阻率低，導(dǎo)電性能好，重量雖輕強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，其具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面I.有相當(dāng)好的彎曲性能。一般的鋁線芯比較硬，易斷，不宜彎曲。該合金線芯具有良好的彎曲性能，能彎曲自如，且不會(huì)脆斷。2.耐腐蝕性比銅強(qiáng)。一根電纜不可能一根到底，中間有接頭，而一般的銅易氧化，很容易造成短路或接觸不靈。而且銅在潮濕的情況下會(huì)產(chǎn)生銅綠，影響其電性能和機(jī)械性能。而合金線芯可保證在任何氣候條件下不氧化，保證電流一路通暢。3.延伸性好。以鋁為主體的合金線與銅具有相同的延伸率，都能達(dá)到25%以上，而純招不到10%。
4.冷壓縮性好。具有與銅相等的壓縮性、延展性、韌性，因此電纜的線芯緊壓達(dá)到的效果是一致的。5.抗蠕變性能好。由于純鋁抗蠕變性能差，因此較少用于電纜線芯。而該合金線芯克服這一缺陷，為廣泛應(yīng)用于電纜線芯掃清障礙。6.抗拉強(qiáng)度比純鋁高。電纜中軟銅線抗拉強(qiáng)度不考核，純鋁不到80N/mm2，而合金線芯則達(dá)到160N/mm2左右。7.產(chǎn)品重量輕，敷設(shè)方便，施工成本低。實(shí)施例I弧形合金多能電纜的制備如圖I所示，本實(shí)施例中的是一種弧形合金多能電纜，包括鋁合金帶鎧裝5、聚脂薄膜帶4、接地線3和3根電纜芯6，所述電纜芯6包括多根單芯I和包裹在所述單芯I周圍的絕緣層2，所述單芯I采用實(shí)施例I制備的新型合金導(dǎo)體，所述聚脂薄膜帶4絞包于所述3根電纜芯6和所述接地線3周圍，所述鋁合金帶鎧裝5包裹在所述聚脂薄膜帶4周圍。其制備過(guò)程如下在導(dǎo)體外經(jīng)過(guò)擠塑，成纜后再絞包一層聚脂薄膜玻璃絲帶4，最外層是鋁合金帶牛豈裝5。實(shí)施例2電力電纜的制備如圖2所示，本實(shí)施例中的是一種大截面的電力電纜，截面為250_1600mm2，包括5根導(dǎo)電線芯11、成纜屏蔽層12、XLPE絕緣層13、銅帶屏蔽層14、玻璃纖維帶15和PVC護(hù)套16，導(dǎo)電線芯11包括多根單線芯17和包裹在所述單線芯17周圍的半導(dǎo)體屏蔽層18，所述單線芯17采用實(shí)施例2制備的新型合金導(dǎo)體，所述導(dǎo)電線芯11外絞包所述成纜屏蔽層12(一半導(dǎo)體屏蔽層)，所述XLPE絕緣層13包裹所述成纜屏蔽層12，所述銅帶屏蔽層14包裹所述XLPE絕緣層13，所述玻璃纖維帶15包裹所述銅帶屏蔽層14，所述PVC護(hù)套16包裹所述玻璃纖維帶15。其制備過(guò)程如下單線芯17外絞包一層半導(dǎo)體屏蔽層18，成纜后絞包一層半導(dǎo)體屏蔽層(成纜屏蔽層12)，外擠XLPE絕緣層13，再銅帶屏蔽層14，包玻璃纖維帶15，再擠包PVC護(hù)套16。實(shí)施例3新型電纜的制備 如圖3-4所示，本實(shí)施例中的新型電纜可廣泛應(yīng)用于各類建筑，包括護(hù)套21、聚脂薄膜帶22、接地線23和3根或2根電纜線芯24，所述電纜線芯24包括多根線芯25和包裹在所述線芯25周圍的絕緣層26，所述線芯25采用實(shí)施例3制備的新型合金導(dǎo)體，所述聚脂薄膜帶22絞包于所述電纜線芯24和所述接地線23周圍，所述護(hù)套21包裹在所述聚脂薄膜帶22周圍。其制備過(guò)程如下線芯25采用新合金導(dǎo)體材料，外擠絕緣層26，聚脂薄膜帶22包帶，加護(hù)套21。綜上所述，本發(fā)明的新型合金導(dǎo)體價(jià)格不貴，重量輕，敷設(shè)方便，施工成本低，較之 于普通鋁線有著電阻率低，導(dǎo)電率好，抗拉強(qiáng)度高，延伸率大等優(yōu)點(diǎn)，能代替銅，廣泛應(yīng)用于各種型號(hào)、各種用途、各種規(guī)格的電纜之中。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，以上所述的是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改而不背離本發(fā)明的精神與范圍，這些等價(jià)形式同樣落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種弧形合金多能電纜，其特征在于，包括金屬鎧裝、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜芯，所述電纜芯包括至少一單芯和包裹在所述至少一單芯周圍的絕緣層，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜芯和所述接地線周圍，所述金屬鎧裝包裹在所述聚脂薄膜帶周圍；所述至少一單線芯采用合金導(dǎo)體，所述合金導(dǎo)體包括下列以重量百分比表示的組分O.03-0. 20%的硅，O. 40-1. 5%的鐵，0-0. 10%的鋅，其余為鋁。
2.如權(quán)利要求I所述的弧形合金多能電纜，其特征在于，所述金屬鎧裝是鋁合金帶鎧裝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種弧形合金多能電纜，其特征在于，包括金屬鎧裝、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜芯，所述電纜芯包括至少一單芯和包裹在所述至少一單芯周圍的絕緣層，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜芯和所述接地線周圍，所述金屬鎧裝包裹在所述聚脂薄膜帶周圍；所述至少一單線芯采用合金導(dǎo)體，所述合金導(dǎo)體包括下列以重量百分比表示的組分0.03-0.20％的硅，0.40-1.5％的鐵，0-0.10％的鋅，其余為鋁。該電纜能夠代替銅芯電纜，具有價(jià)格低廉、重量輕、敷設(shè)方便、施工成本低、較之采用普通鋁線的電纜具有電阻率低、導(dǎo)電率好，抗拉強(qiáng)度高、延伸率大等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01B7/17GK102881349SQ20121038903
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者舒光明, 楊鳳琴, 金浩翔 申請(qǐng)人:上海斯麟特種設(shè)備工程有限公司