[發(fā)明專利]一種鋁絲拉絲絞合的生產(chǎn)工藝

有效

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• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103646726A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉萬龍;朱鵬飛;李明紅;陳軍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省威能達(dá)電線電纜有限公司
• 主分類號: H01B13/02
• 分類號: H01B13/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維領(lǐng)域，尤其涉及一種碳纖維電纜的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

碳纖維導(dǎo)線產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代國外，開始研究用碳纖維芯代替鋼芯，開發(fā)出了一種新型復(fù)合材料合成芯導(dǎo)線，即碳纖維芯鋁絞線。這種導(dǎo)線與普通的鋼芯鋁絞線相比，具有相同的外徑和強度，架線施工中不需要特殊的機具和方法，普通鋼芯鋁絞線的鋼芯被用復(fù)合材料的碳纖維芯代替，這是一種重量輕、線膨脹系數(shù)小、具有良好弛度特性的劃時代的新型導(dǎo)線。該類碳纖維復(fù)合芯材料導(dǎo)線有幾大特點：

強度大，復(fù)合材料的抗拉強度可達(dá)到2400MPa以上，一般鋼絲的僅限于1240MPa,高強度鋼絲可達(dá)1410MPa,復(fù)合材料制成的導(dǎo)線的破斷力要比傳統(tǒng)的鋼芯鋁絞線增加90%，比特高強度鋼絲的抗拉強度還大。

導(dǎo)電率高，碳纖維復(fù)合芯的鋁線采用回火的軟鋁，電導(dǎo)率比常規(guī)導(dǎo)線提高2%，降低電阻率，從而達(dá)到線損的目的。

線膨系數(shù)小，碳纖維復(fù)合芯材料的線膨系數(shù)約為0.6×10^-6/℃。

弛度小，在用電高峰期，碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的弛度是普通鋼芯鋁絞線的9.6%（數(shù)據(jù)見圖1）。2004年美國CTC公司委托北美著名的Kinectrics實驗室對其開發(fā)的具有相同直徑的美國ACCC碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線與ACSR導(dǎo)線弛度對比試驗，試驗導(dǎo)線檔距均為65.5米，導(dǎo)線初始張力均為各自導(dǎo)線的25%RTS。試驗結(jié)果表明，在相同的試驗條件下，溫度從26.1℃到183℃時普通鋼芯鋁絞線的弛度從236mm增加到1422mm提高了5倍；而碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線僅從198mm增加到312mm提高了0.57倍。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的弛度變化量僅為普通鋼芯鋁絞線的9.6%。

載流量大，由于復(fù)合材料不存在鋼絲材料引起的磁損和熱效應(yīng)，而且在輸送相同電負(fù)荷條件下，具有更低的運行溫度，可以減少輸電損失，另外碳纖維復(fù)合芯的鋁材截面積為普通鋼芯鋁絞線的1.29倍，載流量可提高29%，在加上達(dá)到140℃的高溫條件下的低弛度特性，綜合載流量可提高一倍。

重量輕，復(fù)合材料的比重約為鋼的四分之一，以DRAKE導(dǎo)線為例，這種規(guī)格的普通鋼芯鋁絞線單位長度重量約為1.623kg/m(其中鋁材料部分為1.113kg/m,鋼芯部分為0.51kg/m)，DRAKE導(dǎo)線單位長度重量約為普通鋼芯鋁絞線的75%，導(dǎo)線重量減輕了25%。對于DRAKE導(dǎo)線規(guī)格具有相同直徑（28.14毫米）的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線來說，復(fù)合材料芯僅需0.129kg/m,因此單位鋁材截面積所對應(yīng)的導(dǎo)線單位長度約為普通鋼芯鋁絞線的70%，顯示了碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的優(yōu)點。計算表明由于導(dǎo)線自重的減輕，可使導(dǎo)線載荷減少約25%，因此承載能力也可增加約20%。導(dǎo)線重量減輕以及良好的低弛度特性，可使鐵塔高度降低，同時可使鐵塔結(jié)構(gòu)更其緊湊，縮短施工工期，可以節(jié)省線路綜合造價。尤其在我國東部沿海省份土地嚴(yán)重緊缺和由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展供電負(fù)荷密度大增的情況下，在原有桿塔基礎(chǔ)上只需更換導(dǎo)線而可增加一倍供電容量，既節(jié)約了資源又不需增加線路通道，節(jié)約了土地。

碳纖維作為線芯在電纜行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)普及，但是目前生產(chǎn)碳纖維導(dǎo)線的時候，拉絲、回火工藝將會導(dǎo)致鋁絲變黑，外觀受損等問題，嚴(yán)重影響鋁絲的外觀，受熱不均勻性，控制麻煩。也有些企業(yè)采用熱擠機進(jìn)行拉絲，但是拉出來的干絲不成型，不順暢，導(dǎo)致了鋁絲出現(xiàn)毛刺，不均勻等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種鋁絲拉絲絞合的生產(chǎn)工藝，可以有效避免因回火工藝導(dǎo)致的鋁絲變黑，外觀受損的問題。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

步驟1：根據(jù)導(dǎo)線的規(guī)格，選用相應(yīng)規(guī)格拉絲模具和鋁桿；

步驟2：將拉絲模具和鋁桿放進(jìn)電加熱爐加熱至300℃—400℃之間，保持1小時；

步驟3：打開熱擠機，通過熱擠機和拉絲模具對鋁桿進(jìn)行拉絲處理，控制拉絲模具的內(nèi)循環(huán)冷卻水溫和外循環(huán)冷卻水溫小于30℃，使生產(chǎn)出的鋁絲及時冷卻；

步驟4：將鋁絲先通過水槽橡膠和吹干機進(jìn)行水分初步過濾之后，再使鋁絲通過油槽和濾油裝置在鋁絲表面上油及濾油；

步驟5：將表面濾過油的鋁絲安裝在專用絞盤上，將鋁絲通過絞盤穿線輪連接到絞盤壓模上；

步驟6：調(diào)整絞盤穿線輪到絞盤壓模上的鋁絲距離，并使絞盤穿線輪與絞盤壓模之間正好翻轉(zhuǎn)360°后進(jìn)線，使之轉(zhuǎn)入正常絞線軌道；

步驟7：開始絞線，通過點動操作，測量調(diào)整每層絞線的節(jié)徑距、直徑和節(jié)徑比，直至絞盤壓模轉(zhuǎn)入正常的絞線速度，完成絞線。