[發明專利]一種柔性扁帶型銅覆鋼的生產方法

在審

• 申請號: 202010881805.7
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112133491A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 王偉;孫永春
• 申請（專利權）人: 北京市金合益科技發展有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01R43/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種柔性扁帶型銅覆鋼的生產方法，屬于電力系統接地領域，包括S1.鋼材表面處理及校直。S2.橢圓成形，通過軋制模具，將鋼材形狀由圓形軋制成橢圓形，并進行拋光。S3.熔鑄成形，將橢圓型異性鋼材通過裝有熔融銅的連鑄爐中包裹上一層銅并冷卻形成橢圓形銅覆鋼。S4.軋制成型，將半成品通過連續軋制加工成扁帶形狀。S5.熱處理，將加工后的扁帶銅覆鋼體在氣體保護下進行熱處理，鋼芯的硬度和強度大幅降低，得到足夠的柔軟度，可以很便捷地調直和彎折。S6.定型，通過成形模拉拔，使尺寸和光潔度符合標準。所得到的柔性扁帶型銅覆鋼可以優化現有銅覆鋼材質接地體易腐蝕、易脫層、彎折性能差等不足之處，具有廣泛應用前景。

技術領域

本發明涉及電力系統及電氣裝置等接地領域，具體的為一種柔性扁帶型銅覆鋼接地體材料的生產方法。

背景技術

接地材料作為保障電力系統安全運行的重要組成之一，其性能和質量不僅關系到電網中重大設備的運行安全，也關系到電力運行人員的人身安全。

接地網一旦腐蝕損壞就會造成電氣設備“失地”，接地電阻升高，地電位升高，高壓串入二次回路，影響電氣設備的安全運行及人身安全，造成重大事故和經濟損失。接地網長期處于地面下0.5m-1.2m的土壤中，常常由于土壤的環境作用而發生腐蝕。為了抑制接地網的腐蝕，國際上通常使用銅為接地材料，但是銅材的價格較貴，為此現在的接地裝置一般使用銅覆鋼等接地材料。銅覆鋼材料相比較單一的金屬材料，其耐腐蝕性較強，有良好的可塑性，既有銅的高導電性能又兼具鋼材的高強度，高熱阻，并且銅覆鋼導體能夠有效的降低接地阻抗和網內電位差。

電力行業目前使用的銅覆鋼材料制造工藝為電鍍和連鑄兩種工藝。電鍍工藝存在鍍銅厚度薄，銅和鋼之間殘留電解質，易形成電化學腐蝕，不能進行熱處理，產品為硬態，使用時有彈性，彎折性能較差，如專利申請號201721387405.0所述。連鑄工藝生產的產品目前為圓型截面，彎折性能較差，如專利申請號 201420090900.5中所述。為了適應不斷發展的電力系統，就需要研制出一種新型的大長度柔性扁帶型銅覆鋼材料，這種材料不僅能夠用于較高電壓等級的變電站的接地裝置，而且不易腐蝕，易進行彎曲折迭。如果采用扁截面鋼材直接連鑄形成扁帶型銅覆鋼，采用專利申請號201420090900.5或專利申請號201710112582.6中的方法進行加工，則會由于銅和鋼的熱膨脹系數不同，液態銅凝固成固態時，直角處銅層易開裂，故需提出新的生產方法。

本發明柔性扁帶型銅覆鋼的研制，將有效優化上述的接地體不足之處，提高供配電安全可靠性，有利于推動電力裝備制造業的發展。采用柔性扁帶型銅覆鋼作為接地體的使用壽命長，可有力保障電網安全平穩運行，建設和維護費用得到大幅度下降，能夠有效提升電網建設水平，促進電網安全運行。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種柔性扁帶型銅覆鋼的生產方法，解決了現有的圓形銅覆鋼使用過程中存在的易開裂、易腐蝕和抗彎折性能差等問題，按照本發明內容所生產加工得到的柔性扁帶型銅覆鋼具有抗彎折性能好、耐腐蝕能力強等特點，可以廣泛地應用于電力系統接地領域。

為實現上述目的，本發明以鋼材和銅材為原材料，采用熱熔連鑄連軋的制造工藝可以加工得到柔性扁帶型銅覆鋼，請參閱圖1和圖2，其特征在于以下步驟：

步驟一：鋼材表面處理及校直，通過除銹，逐步去除圓形鋼棒或鋼線表面的氧化皮和雜質，通過車削、拋光等得到要求的表面精度，在此過程中，進行多次校直。

步驟二：橢圓成形，通過模具，將鋼材形狀由圓形軋制成橢圓形，并進行拋光。

步驟三：熔鑄成形，將橢圓型異性鋼材在氣體保護下向下引入裝有液態銅的連鑄爐中，并使銅覆蓋在橢圓形異型鋼材表面。結晶后的橢圓形銅覆鋼通過水冷模具導出。在特定尺寸鋼芯的情況下，通過模具的間隙調整來調節表面覆銅層的厚度，由此得到半制品——橢圓形銅覆鋼。