[發(fā)明專利]一種復合芯高導電率硬鋁導線及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310728258.9
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103730203A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 汪傳斌;徐靜
• 申請（專利權）人: 遠東電纜有限公司;江蘇新遠東電纜有限公司;遠東復合技術有限公司
• 主分類號: H01B9/00
• 分類號: H01B9/00;H01B5/08;H01B1/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉霞

技術領域

本發(fā)明公開了一種復合芯高導電率硬鋁導線及其制造方法，提供一種導電性能好、強度大、方便施工的一種復合芯高導電率硬鋁導線及其制造方法。?

背景技術

纖維增強樹脂基復合導線因其具有質(zhì)量輕、抗張強度大、耐溫高、高比模、線膨脹系數(shù)小等特點，在電力輸送受到人們的廣泛關注及逐步推廣應用。?

目前纖維增強樹脂基復合導線一種主要為纖維增強樹脂基復合芯軟鋁導線。該導線結構為復合芯外采用軟鋁導體，軟鋁導體因其電阻率相對普通硬鋁導體要低，導電率能達到62.5～63.5%IACS，相對于普通的硬鋁線其導電率提高1%～2%。有統(tǒng)計資料顯示，導電率提高1%，輸電線路的損耗將降低1%左右，因此，為提高電能傳輸效率通常選擇采用復合芯軟鋁導線。然而軟鋁導體的一個主要缺點是其質(zhì)地相對較軟，表面硬度相對較低，施工過程中極易造成導線表面擦傷，導致導線表面不光滑，容易產(chǎn)生電暈，從而引起電暈損耗造成電能的浪費；同時，軟鋁的強度相對較低，軟鋁的強度一般在50～90MPa，在導線架設和運行過程中鋁部分發(fā)揮的力較小，導致導線整根拉斷力相對較低。?

另外一種纖維增強樹脂基復合導線為纖維增強樹脂基復合芯耐熱鋁合金導線，該導線結構為在復合芯外部絞合耐熱鋁合金線，該結構提高了導體的表面硬度和提高了導線的運行溫度。但是采用的耐熱鋁合金線存在以下的缺點：其一，耐熱鋁合金絲在鋁里面添加了一些合金元素，導致導電性能下降，其導電率僅在58%IACS～60%IACS；其二，耐熱鋁合金線的伸長率在1.5%～2.0%左右，而復合芯的伸長率在2.0～3.0%，由這兩種材料組成的復合芯耐熱鋁合金導線在受拉力時，由于耐熱鋁合金的伸長率小于復合芯的伸長了，耐熱鋁合金先達到極限時斷裂，而復合芯的強度僅達到50%～70%，而未能完全發(fā)揮其額定強度，導致導線整根拉斷力偏小。?

因此由上述分析可知，現(xiàn)有的兩種形式的復合導線均存在著缺點。因此，需要開發(fā)一種能實現(xiàn)復合芯和外面的鋁導電層完美結合的導線，即能充分發(fā)揮復合芯力的性能優(yōu)勢，同時提高鋁的導電性能，又要降低敷設時被擦傷的風險，能滿足在新建線路、老線路改造中實現(xiàn)大檔距、大長度場合下使用的低成本的新型復合導線是業(yè)內(nèi)的研發(fā)方向。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種拉斷力大、導電性能好、?表面硬度較大、敷設時不易擦傷的一種新型復合芯高導電率硬鋁導線。?

實現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的技術方案是一種新型復合芯高導電率硬鋁導線，包括內(nèi)部的纖維增強樹脂基復合芯和外部絞合的高導電率硬鋁層；所述外部絞合的高導電率硬鋁線的絞合后各單線滿足20℃導體電阻率為0.027151～0.027800Ω·mm²/m、抗張強度≥136MPa、伸長率≥2.2%、導電率62%IACS～63.5%IACS；所述高導電率硬鋁線可以是圓形線，也可以為型線如：截面為“凹”形、“凸”形、梯形或瓦形，也可以是圓形和型線的組合體，硬鋁單線直徑或等效直徑為1.50～5.00mm；所述絞合的高導電率硬鋁線可以采用緊密絞合方式，也可以采用疏繞方式；所述內(nèi)部的纖維增強樹脂基復合芯抗拉強度在1800～3200MPa之間，伸長率在1.5%～3.5%之間；所述內(nèi)部的纖維增強樹脂基復合芯由單一纖維構成或者兩種或兩種以上纖維材料組合；所述內(nèi)部的纖維增強樹脂基復合芯可以是一根也可以是兩根或兩根以上。?

本發(fā)明的第二個目的是解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種復合芯高導電率硬鋁導線的加工工藝方法：?

步驟一：加工制得高導電硬鋁單線，硬鋁單線性能控制：其直徑或等效直徑為1.50～5.00mm、20℃導體電阻率為0.027151～0.027800Ω·mm²/m、抗張強度≥150MPa、伸長率≥2.5%、導電率≥62%IACS；?

步驟二：將多根高導電硬鋁單線與復合芯經(jīng)框式絞線機按照需要的絞合方式進行絞合，形成纖維增強樹脂基復合芯位于絞線內(nèi)部，高導電硬鋁線位于纖維增強樹脂基復合芯外部的復合芯高導電率硬鋁導線成品，絞合后的成品中各高導電硬鋁單線滿足20℃導體電阻率為0.027151～0.027800Ω·mm²/m、抗張強度≥136MPa、伸長率≥2.2%、導電率62%IACS～63.5%IACS；?

步驟一的實現(xiàn)方法有三種：?

方法一：將鋁通過連鑄連軋工序形成強度為75～100MPa、直徑￠9.5mm～12.0mm的鋁桿，將鋁桿通過拉絲拉拔成各種規(guī)格、各種形狀的鋁單線；?