一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電纜，尤其涉及一種鋁合金電力電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電纜是應用于民用、商業(yè)、工業(yè)、大型場館、娛樂場所、礦井、地鐵等場所的輸配電系統(tǒng)中的電力線，由于國內(nèi)銅資源的嚴重匱乏，銅材價格日益增長，嚴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體代替銅導體。而鋁的導電性能僅次于銅，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體會由于溫度的變化引起結(jié)構(gòu)松弛，且純鋁芯的抗拉強度和延伸率較小，不宜長距離敷設(shè)和架空敷設(shè)。本申請正是基于上述背景的情況下而進行的實用新型改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的是為了克服現(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)等各類危險級別高的場所安裝使用的高性能電力電纜。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(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體單元和非吸濕性阻燃型填充物，纜芯單元擠包外護套，在纜芯單元與外護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，屏蔽導體單元中從里到外依次包括含有的鋁合金絞合導體，在鋁合金絞合導體上擠包的屏蔽層，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電屏蔽層，在半導電屏蔽層上繞包的銅帶屏蔽層；鋁合金絞合導體中包括單根鋁合金芯。
[0005]由于上述方案的運用，本實用新型專利與現(xiàn)有專利相比具有下列優(yōu)點:
[0006]1、由于采用了鋁合金導體和鋁合金帶鎧裝層，不僅電纜自重小，能減輕建筑物的負擔，其抗張強度和抗外力破壞的能力比普通鋁合金電纜提高了 300%以上，完全可以被長距離敷設(shè)；
[0007]2、由于在絞合時單根鋁合金芯隨著絞籠的旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彎曲，導致單根鋁合金芯變形，采用搖籃式框絞設(shè)備生產(chǎn)絞合導體，可以有效地對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體不因長時間絞合而被扭傷變形從而保證了絞合導體質(zhì)量;
[0008]3、對絞合后的鋁合金絞合導體進行退火處理，使其達到一定的柔軟性；采用先進的金屬熱處理技術(shù)，適當軟化緊壓絞合后的鋁合金導體，提高了導體的伸長率、抗蠕變性能以及電纜的彎曲性能；
[0009]4、采用雙層鋁合金帶連鎖鎧裝，獨特的環(huán)形凹凸閉合結(jié)構(gòu)提高了抗擊外界強大的破壞力的能力，環(huán)環(huán)相扣的連鎖結(jié)構(gòu)使電纜在敷設(shè)安裝時易于彎曲，鋁合金帶重量遠遠小于鋼帶，既保持了鋼帶鎧裝原有的優(yōu)越性能，又減輕了重量，安裝時不需使用橋架，大大減小了安裝難度，降低了安裝成本。
[0010]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格大約低15% _20%，比使用A級阻燃材料的銅纜價格低20% _25%，且安全性能遠高于使用A阻燃材料的銅纜；
[0011]6、施工成本低。鋁合金電纜重量不到銅纜的一半，安裝時不需構(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，安裝費比銅纜少30%左右；
[0012]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，價格比普通銅纜低15% -30%，使用新型鋁合金導體代替銅導體，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，對創(chuàng)建節(jié)約型社會和國家將產(chǎn)生不可估量的影響。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本實用新型技術(shù)方案所具體實施的一種電力電纜。
[0014]其中:1、纜芯單元，
[0015]11、屏蔽導體單元，12、非吸濕性、阻燃型填充物，
[0016]111、鋁合金絞合導體，112、屏蔽層，113、硅烷交聯(lián)絕緣層，114、半導電屏蔽層，115、銅帶屏蔽層，
[0017]1111、單根鋁合金芯，
[0018]2、非吸濕性、阻燃型包帶層，
[0019]3、連鎖鎧裝層，
[0020]4、外護套。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，舉例詳細說明本實用新型的具體內(nèi)容:
[0022]1、如圖1所示的電力電纜，絞合的纜芯單元1，在纜芯單元I中包括屏蔽導體單元11和非吸濕性阻燃型填充物12，纜芯單元I擠包外護套4，在纜芯單元I與外護套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:所述屏蔽導體單元11中從里到外依次包括含有鋁合金絞合導體111，在鋁合金絞合導體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上擠包的半導電屏蔽層114，在半導電屏蔽層114上繞包的銅帶屏蔽層115 ;鋁合金絞合導體111中包括單根鋁合金芯1111 ；
[0023]2、制造本實用新型的方法，包括以下步驟:
[0024](I)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；
[0025](2)將圓形鋁合金芯按l+3n(n_l)方式排列，對排列好的多根圓形鋁合金芯進行絞合，對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相反，絞合后的鋁合金導體通過一組緊壓模具進行逐層緊壓，對絞合后的鋁合金導體進行退火處理，使其達到一定的柔軟性；由于在絞合時圓形鋁合金芯隨著絞籠的旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彎曲導致圓形鋁合金芯變形，采用搖籃式框絞設(shè)備生產(chǎn)鋁合金絞合導體，可以有效地對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時間絞合而被扭傷變形從而保證了鋁合金絞合導體質(zhì)量；
[0026](3)采用三層共擠技術(shù)，將導電屏蔽層、硅烷交聯(lián)絕緣層、半導電屏蔽層一次性擠包在鋁合金絞合導體上，擠包的各層厚度應均勻，表面光滑、無肉眼可見缺陷和預交聯(lián)現(xiàn)象，銅帶屏蔽層緊密包覆在半導電屏蔽層外，緊貼、平整，不允許存在任何皺褶、漏包現(xiàn)象；絞合導體經(jīng)擠包和繞包后形成屏蔽導體單元；
[0027](4)通過成纜機將屏蔽導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，絞合時應在纜芯單元中適當填充非吸濕性、阻燃型填充物，絞合后的纜芯單元應松緊適當，包帶緊密包覆在纜芯上，繞包帶重疊寬度不小于帶寬的15%。包帶后的纜芯應圓整飽滿；
[0028](5)通過連鎖鎧裝機將雙層鋁合金帶包覆到纜芯單元上形成連鎖鎧裝層，獨特的環(huán)形凹凸閉合結(jié)構(gòu)提高了抗擊外界強大的破壞力的能力，環(huán)環(huán)相扣的連鎖結(jié)構(gòu)使電纜在敷設(shè)安裝時易于彎曲，鋁合金帶重量遠遠小于鋼帶，既保持了鋼帶鎧裝原有的優(yōu)越性能，又減輕了重量，安裝時不需使用橋架，大大減小了安裝難度，降低了安裝成本。
[0029](6)通過一組擠塑模具在鎧裝的纜芯上擠包一種環(huán)保型外護套材料(包括無鹵聚烯烴、熱塑低煙無鹵阻燃聚烯烴材料)。
[0030]本實用新型一種高性能抗蠕變鋁合金電力電纜的導體是一組經(jīng)過特殊工藝加工的鋁合金材料，其導電性能僅次于銅導體，抗張強度和伸長率遠遠優(yōu)于純鋁，滿足長距離敷設(shè)；鋁合金導體不僅耐腐蝕性能優(yōu)異、基材鋁資源豐富、價格便宜，這些優(yōu)點是銅所不具備的；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體的金屬材料。
[0031]以上對本實用新型專利的特定實施例進行圖示和說明，但本實用新型專利不僅僅限于以上實例，如鋁合金單根導體不限于圓形，導體絞合排列方式不限于l+3n(n-l)方式，絕緣材料不限于硅烷交聯(lián)，絕緣線芯不限于3個，凡根據(jù)本實用新型專利所作的等效變換，都應在本實用新型專利保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
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(I)，在纜芯單元(I)中包括屏蔽導體單元(11)和非吸濕性阻燃型填充物(12)，纜芯單元(I)擠包外護套(4)，在纜芯單元(I)與外護套(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:所述屏蔽導體單元(11)中從里到外依次包括含有鋁合金絞合導體(111)，在鋁合金絞合導體(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)上擠包的半導電屏蔽層(114)，在半導電屏蔽層(114)上繞包的銅帶屏蔽層(115);鋁合金絞合導體(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)按l+3n(n-l)方式排列，且相鄰層的單根鋁合金芯(1111)絞合方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能抗蠕變鋁合金電力電纜，其特征在于:所述屏蔽導體單元(11)絞合成纜芯單元(I)，在纜芯單元(I)上重疊繞包非吸濕性阻燃包帶(2)，絞合時應在纜芯單元(I)中填充非吸濕性、阻燃型填充物(12)。
【專利摘要】本實用新型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體，絞合鋁合金導體，每根絞合導體上擠包屏蔽層-硅烷交聯(lián)絕緣層-半導電屏蔽層、繞包銅帶屏蔽層，形成屏蔽導體單元，每根屏蔽導體單元經(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，在纜芯單元上進行互鎖鎧裝，最外層擠包外護套。本實用新型是通過采用獨創(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體的抗蠕變性能。
【IPC分類】H01B7-22, H01B9-02, H01B7-18
【公開號】CN204332516
【申請?zhí)枴緾N201420790405
【發(fā)明人】王子純, 吳榮美, 邵秀琴, 唐秀芹, 陳彩云
【申請人】江蘇東強股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月10日