[發(fā)明專利]一種新型抗蠕變高導(dǎo)電性直埋鋁合金電纜中間接頭連接管

在審

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• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN113904298A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙樹春;孫長海;薛乃川;王雨萌;馮曉東;鄭康樂;韓建鋒;崔丹;馬俊祥;崔利鵬;宋國慶;施凱;劉國慶;孫耘龍;陳百通;王明
• 申請（專利權(quán)）人: 華能安陽能源有限責(zé)任公司;大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02G15/18
• 分類號(hào): H02G15/18;H01R13/621
• 代理公司: 遼寧鴻文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21102
• 代理人: 苗青

本發(fā)明涉及鋁合金電纜接頭連接管制造技術(shù)領(lǐng)域，為一種新型抗蠕變高導(dǎo)電性直埋鋁合金電纜中間接頭連接管。其材質(zhì)為采用多機(jī)制協(xié)同強(qiáng)化的多元微合金強(qiáng)化材料，在鋁合金中添加稀土元素Sc和Zr與鋁合金元素形成高穩(wěn)定析出相，產(chǎn)生細(xì)晶、固溶強(qiáng)化，提高連接管的抗蠕變性能。采用先熔融焊接再壓接的安裝方式，壓接采用螺栓給進(jìn)壓緊機(jī)制，提供一種弧形摩擦面，可降低其接觸電阻，使鋁電纜接頭具有更好的電氣性、機(jī)械性、抗蠕變性能，解決現(xiàn)有技術(shù)中鋁合金電纜接頭因溫度變化產(chǎn)生的膨脹、蠕變、接觸電阻增大，導(dǎo)致接頭松動(dòng)、溫度升高而損壞的問題。本發(fā)明連接管在溫度變化的情況下，具有可靠的連接性，具有優(yōu)異的抗蠕變性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁(合金)電纜接頭連接管制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗蠕變鋁(合金)接頭連接管，具體為一種新型抗蠕變高導(dǎo)電性直埋鋁合金電纜中間接頭連接管。

背景技術(shù)

電纜作為電能傳輸?shù)闹匾M件，在電力工程中起著至關(guān)重要的作用。近年來隨著銅價(jià)的劇烈波動(dòng)及銅資源的相對緊缺，“以鋁代銅”成為行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。另外根據(jù)國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略，新能源比重日益增加，風(fēng)光可再生能源將逐步取代化石能源。2020年國家提出“雙碳目標(biāo)”，更多的風(fēng)光電場投入運(yùn)行，直埋鋁(合金)電纜由于成本低被廣泛應(yīng)用于風(fēng)光電場，但鋁(合金)材料本身相比于傳統(tǒng)的銅材料存在著難以克服的缺點(diǎn)，分述如下：

鋁(合金)導(dǎo)體的電導(dǎo)率與銅相比較差，機(jī)械性能偏低，焊接性能差，接觸電阻大，在工程應(yīng)用中受到較大限制，另外鋁導(dǎo)體最主要的缺陷為抗蠕變性能差，導(dǎo)致鋁導(dǎo)體電力電纜在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，而在電纜接頭處故障發(fā)生最頻繁。在電纜線路長期運(yùn)行狀況下，特別是在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電纜線路溫度較高，鋁電纜接頭處受熱膨脹，易發(fā)生蠕變變形，進(jìn)而導(dǎo)致接頭處松動(dòng)、接觸電阻變大，溫度進(jìn)一步升高，反過來導(dǎo)致蠕變變形，進(jìn)入惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致絕緣失效，發(fā)生事故。鋁電纜連接件用材料若具備較高的抗蠕變性能，可避免或抑制該問題的發(fā)生。

鋁(合金)電纜接頭主要由金屬連接管和外層的非金屬材料等構(gòu)成，連接金具和鋁導(dǎo)體所受的應(yīng)力越大，材料蠕變變形越快，且連接金具所受應(yīng)力明顯高于鋁導(dǎo)體，所以金具發(fā)生蠕變變形的傾向更大，因此連接金具所用材料的抗蠕變性能應(yīng)優(yōu)于鋁芯導(dǎo)體。近年來，鋁電纜導(dǎo)體通過加入合金成分和合理的制備工藝，來改變鋁原有強(qiáng)度低、韌性差、抗蠕變性能差的缺陷，在國內(nèi)獲得了較好的發(fā)展，鋁合金電纜市場也更加規(guī)范并取得相對廣泛的認(rèn)可。但是在電纜接頭處的鋁連接管等鋁連接件，其抗蠕變性和接觸電阻有著更高的要求。

電纜接頭由內(nèi)部與電纜導(dǎo)體芯直接接觸的金屬連接管和外絕緣構(gòu)成，連接管的作用是保證導(dǎo)芯連接的機(jī)械應(yīng)力，降低接觸電阻，保證電纜導(dǎo)體載流量。為保證電纜的安全運(yùn)行，導(dǎo)體連接部，即電纜接頭連接管需要極好的電氣和機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種抗蠕變鋁電纜接頭連接管，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中鋁電纜接頭因其導(dǎo)電性、抗蠕變性、機(jī)械性能差，導(dǎo)致鋁電纜接頭處在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)溫升、損壞故障和安全隱患問題，以解決以鋁代銅存在的不足之處。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種新型抗蠕變高導(dǎo)電性直埋鋁合金電纜中間接頭連接管，管壁上設(shè)有多個(gè)螺栓孔，通過螺栓壓緊的形式將鋁合金電纜固定在連接管中；螺栓與鋁合金電纜導(dǎo)體接觸面為弧形摩擦面；

所述的連接管的材料為多元微合金化材料，各化學(xué)組分的質(zhì)量配比為：鈧0.1～0.2％，鉺：0.08～0.2％，鋯：0.02～0.15％，鑭：0.05～0.15％，銅0.14～0.24％，鐵：1.28～1.34％，鎂：0.05～0.20％，鋅≤0.001％，錳≤0.001％，硅0.04～0.09％，雜質(zhì)0.02％以下，其余為鋁。

優(yōu)選的，所述的連接管的材料中各化學(xué)組分的質(zhì)量配比為：鈧：0.15％，鉺：0.08％，鋯：0.02％，鑭：0.05％，銅0.14％，鐵：1.28％，鎂：0.05％，鋅≤0.001％，錳≤0.001％，硅0.04％，雜質(zhì)0.02％以下，其余為鋁。