[發(fā)明專利]一種鋁合金導體及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114864141B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 陳利君;錢江偉;張雄偉;康慧;賀建國;楊夏喜;姚宇航;劉曼;袁若冰
• 申請（專利權）人: 蘇州市產品質量監(jiān)督檢驗院;江蘇亨通電力電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B1/02;H01B7/02;H01B7/18;H01B7/22;H01B7/28;H01B7/29;H01B9/00;H01B13/02;H01B13/14;H01B13/22;H01B13/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發(fā)明提供了一種鋁合金導體及其制備方法和應用。所述鋁合金導體包括1個中心單元和6個外圍單元；所述中心單元位于外圍單元的中心；所述中心單元和外圍單元各自獨立地包括7根鋁合金股線；所述中心單元的鋁合金股線包括鋁合金單絲與纖維絲；所述外圍單元的鋁合金股線包括鋁合金單絲。所述鋁合金導體的制備方法包括：將1個中心單元與6個外圍單元進行絞合，得到所述鋁合金導體。本發(fā)明通過采用特定配比的鋁合金單絲和纖維絲復配，以及通過對鋁合金導體結構進行設計，使得包括所述鋁合金導體的電纜能在?40～90℃使用，?40℃也具有優(yōu)異的耐扭曲性能，無裂紋、無斷絲且拉伸強度及抗撕裂強度高，適用于海上風力發(fā)電。

技術領域

本發(fā)明屬于電纜技術領域，具體涉及一種鋁合金導體及其制備方法和應用。

背景技術

風能是一種清潔的可再生綠色能源，而風力發(fā)電是目前可再生能源中技術發(fā)展最快、最成熟、最具大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化前景的發(fā)電方式，對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的推動作用。但是，隨著風力發(fā)電的地域不斷擴大，包括漠北、戈壁等寒冷地帶，海上、海島等高溫、高濕以及有鹽霧的地域，因此對風力發(fā)電用電纜的性能提出了更高的要求。

例如CN102360576A公開了一種銅合金電纜，包括下述重量百分比的元素：Cr0.28-0.56％，Zr?0.14-0.20％，Si?0.03-0.07％，Mg?0.012-0.021％，Ti?0.3-1.0％，Zn1.8-2.6％，余量為銅及不可避免的雜質。所述銅合金電纜能夠兼顧導電率和機械性能；但是，低溫下耐扭轉性能差，不適用于更嚴苛的環(huán)境。

CN206388523U公開了一種乙丙橡膠絕緣氯化聚乙烯護套用風力發(fā)電用耐扭曲軟電纜，纜芯包括多根導線和多個彈性體，多根導線正規(guī)絞合，多個彈性體圍繞全部導線外周布置，每個彈性體位于任意相鄰兩根導線之間遠離所述纜芯軸線一側，繞包層的繞包方向與導線的絞合方向相反，內護套包覆在繞包層外周，內外護套之間設有采用金屬絲和芳綸纖維編織而成的加強層。所述電纜提高了對導線的保護效果和耐彎曲性能。但是，所述電纜的耐扭曲性能有待進一步提高。

CN201607989U公開了一種風力發(fā)電環(huán)保型軟電力電纜，包括由外到內設置的外護層、絕緣層和同心芯纜，所述同心芯纜由導體和包帶層組成，所述導體由多根軟銅線絞合而成，所述包帶層由非吸濕材料組成；所述絕緣層由免硫化乙丙橡膠絕緣彈性復合物組成；所述外護層由高強度耐磨免硫化乙丙橡膠彈性復合物組成。所述電纜具有耐扭曲、耐寒、耐鹽霧等優(yōu)點，但是選用銅合金絲成本高，采用鋁合金代替銅合金是電纜發(fā)展的必然趨勢。

因此，開發(fā)一種耐扭曲性能好、機械性能優(yōu)異、阻燃性好、耐鹽霧、耐霉菌、適合低高溫使用的鋁合金電纜，是本領域亟待解決的問題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金導體及其制備方法和應用。所述鋁合金導體通過特定配比的鋁合金單絲與纖維絲形成特定的結構，使得包括所述鋁合金導體的電纜具有優(yōu)異的耐扭曲性能、硬度低，拉伸強度以及抗撕裂強度高，低溫和高溫下都能使用，且低溫下也具有優(yōu)異的耐扭曲性能。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種鋁合金導體，所述鋁合金導體包括1個中心單元和6個外圍單元；所述中心單元位于外圍單元的中心；所述中心單元和外圍單元各自獨立地包括7根鋁合金股線；所述中心單元的鋁合金股線包括鋁合金單絲與纖維絲；所述外圍單元的鋁合金股線包括鋁合金單絲。

本發(fā)明中，通過在鋁合金導體中加入纖維絲，以及通過對鋁合金導體結構設計優(yōu)化，減小鋁合金單絲在電纜扭轉過程中的水平和垂直受力，有效改善扭轉過程中鋁合金單絲易斷裂的現(xiàn)象；使得包括所述鋁合金導體的電纜具有優(yōu)異的耐扭曲性能、硬度低，拉伸強度以及抗撕裂強度高，低溫下也具有優(yōu)異的抗扭曲性能。