專利名稱：高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度10kV架空絕緣電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的絕緣電纜，具體地說(shuō)，是涉及一種高導(dǎo)電性、超高 強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜。
背景技術(shù)：
隨著配電網(wǎng)的飛速發(fā)展，供電區(qū)域被樹(shù)木覆蓋，嚴(yán)重的腐蝕、臺(tái)風(fēng)等諸多因素的影 響，使配電網(wǎng)的可靠性面臨新的困難。架空絕緣電纜是近幾年來(lái)在IOkV配電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)展 起來(lái)的一種新型線材，它與普通的架空裸導(dǎo)線相比，具有性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格又比地埋電 纜便宜得多，因此，在IOkV配電網(wǎng)建設(shè)中逐步為人們所選用。架空絕緣電纜的主要有以下 特點(diǎn)1)、絕緣性能好架空絕緣導(dǎo)線由于多了一層絕緣層，比裸導(dǎo)線優(yōu)越的絕緣性能， 可減少線路相間距離，降低對(duì)線路的支持件的絕緣要求，提高同桿架設(shè)線路的回路數(shù)；2)、防腐蝕性能好架空絕緣導(dǎo)線由于外層有絕緣層，比裸導(dǎo)線受氧化腐蝕的程度 小，抗腐蝕能力較強(qiáng)，可延長(zhǎng)線路的使用壽命；3)、防外力破壞減少受樹(shù)木、飛飄金屬膜和灰塵等外在因素的影響，減少相間短 路及接地事故?，F(xiàn)有技術(shù)的配電網(wǎng)線路中的架空絕緣電纜導(dǎo)電線芯多采用普通鋁導(dǎo)體、鋼芯鋁導(dǎo) 體，銅導(dǎo)體。普通鋁導(dǎo)體架空絕緣電纜導(dǎo)電性能差，損耗大，抗拉強(qiáng)度低，不能長(zhǎng)距離的架空 敷設(shè)；鋼芯鋁導(dǎo)體架空絕緣電纜導(dǎo)電性能差，損耗大；銅導(dǎo)體架空絕緣電纜自身重量比較 大，注定不能大距離敷設(shè)，且價(jià)格昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述存在問(wèn)題，提供一種導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊湊、表面光滑、導(dǎo)電 性能好、損耗少、使用壽命長(zhǎng)的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的具有EST型鋼絞線芯，EST型鋼絞線芯的外面包 裹有軟鋁型線層，軟鋁型線層由多根橫截面為梯形、梯形短邊向內(nèi)、環(huán)形列陣的軟鋁型線緊 湊同心絞合構(gòu)成，軟鋁型線層的外面包覆有半導(dǎo)電屏蔽層，半導(dǎo)電屏蔽層的外面包覆有絕 緣層。本實(shí)用新型，導(dǎo)體規(guī)格為120/2(T400/50mm2。本實(shí)用新型，EST型鋼絞線芯由七根EST型鋼線絞合而成。本實(shí)用新型，EST型鋼線的抗拉強(qiáng)度彡1770MPa, 1%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力彡1550MPa。本實(shí)用新型的EST型鋼絞線指預(yù)應(yīng)力鋼絞線，EST型鋼線指預(yù)應(yīng)力鋼線。本實(shí)用新型，軟鋁型線層有兩層或三層。本實(shí)用新型，軟鋁型線的導(dǎo)電率> 63%IACS，抗拉強(qiáng)度為60 95MPa，伸長(zhǎng)率 ^ 25%。本實(shí)用新型，半導(dǎo)電屏蔽層材料為交聯(lián)型或非交聯(lián)型IOkV半導(dǎo)電屏蔽料。[0016]本實(shí)用新型，半導(dǎo)電屏蔽層的標(biāo)稱厚度為0.6mm。本實(shí)用新型，絕緣層的材料為交聯(lián)聚乙烯或高密度聚乙烯之一種。本實(shí)用新型，絕緣層的標(biāo)稱厚度為3. 4mm。本實(shí)用新型，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)、高導(dǎo)電性導(dǎo)體采用導(dǎo)電率可達(dá)到63%IACS軟鋁型線，與普通硬鋁線導(dǎo)電率 61% IACS相比，導(dǎo)電率提高了 3.3%，與相同截面的普通鋁導(dǎo)體相比，能減少線路損耗6%;2)、超高強(qiáng)度鋁導(dǎo)體采用EST型鋼絞線加強(qiáng)芯，EST型鋼絞線由EST型鋼線 組成，EST型鋼線抗拉強(qiáng)度彡1770MPa，l%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力彡1550MPa，與普通鋼線抗拉強(qiáng)度 ^ 1340MPa，l%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力> 1310ΜΙ^相比，強(qiáng)度大幅度提高，此種架空絕緣電纜可以更遠(yuǎn) 距離的架空敷設(shè)，增大塔桿間的距離，降低了輸變電線路建設(shè)成本；3)、節(jié)約材料由于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊湊，鋁線股間的間隙小，導(dǎo)體填充系數(shù)高，與相同截 面的普通鋼芯鋁導(dǎo)體相比外徑明顯減小，可大量的節(jié)約屏蔽料和絕緣料；4)、使用壽命長(zhǎng)由于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊湊，表面光滑，可減少架空絕緣電纜的局部放電， 使用壽命更長(zhǎng)。本實(shí)用新型，具有導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊湊、表面光滑、導(dǎo)電性能好、損耗少、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)
點(diǎn)ο下面實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、EST型鋼絞線芯；2、軟鋁型線層；3、絕緣層；4、半導(dǎo)電屏蔽層。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例1是一種高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，EST型鋼絞 線芯1的外面包裹有兩層軟鋁型線層2，EST型鋼絞線芯1由七根EST型鋼線絞合而成，EST 型鋼線的抗拉強(qiáng)度> 1770MPa，l%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力> 1550MPa，軟鋁型線層2由多根橫截面為梯 形、梯形短邊向內(nèi)、環(huán)形列陣的軟鋁型線緊湊同心絞合構(gòu)成，軟鋁型線層2的外面包覆有標(biāo) 稱厚度為0. 6mm的半導(dǎo)電屏蔽層4，半導(dǎo)電屏蔽層4的外面包覆有標(biāo)稱厚度為3. 4mm的交聯(lián) 聚乙烯或高密度聚乙烯之一種的絕緣層3 ；軟鋁型線的導(dǎo)電率> 63%IACS，抗拉強(qiáng)度為60 95MPa，伸長(zhǎng)率彡25%。參照?qǐng)D2，本實(shí)施例2是一種高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，EST型鋼絞 線芯1的外面包裹有三層軟鋁型線層2，EST型鋼絞線芯1由七根EST型鋼線絞合而成，EST 型鋼線的抗拉強(qiáng)度> 1770MPa，l%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力> 1550MPa，軟鋁型線層2由多根橫截面為梯 形、梯形短邊向內(nèi)、環(huán)形列陣的軟鋁型線緊湊同心絞合構(gòu)成，軟鋁型線層2的外面包覆有標(biāo) 稱厚度為0. 6mm的半導(dǎo)電屏蔽層4，半導(dǎo)電屏蔽層4的外面包覆有標(biāo)稱厚度為3. 4mm的交聯(lián) 聚乙烯或高密度聚乙烯之一種的絕緣層3 ；軟鋁型線的導(dǎo)電率> 63%IACS，抗拉強(qiáng)度為60 95MPa，伸長(zhǎng)率彡25%。本實(shí)用新型的制造方法，包括以下步驟[0032]一、采用符合GB/T3卯4-2008標(biāo)準(zhǔn)的A4系列型號(hào)電工圓鋁桿，在LHD-450/13型鋁 大拉絲機(jī)上拉制，共7 9次，拉制過(guò)程中，前面的拉絲模具采用常規(guī)普通圓形截面拉絲模， 倒數(shù)第二道及第三道拉絲模具采用橢圓形拉絲模，最后一道定型模采用截面如梯形的成型 拉絲模拉制，制成梯形硬鋁單線，定型模截面尺寸按各規(guī)格成品導(dǎo)線工藝要求控制，普通圓 形模具拉絲延伸系數(shù)控制在1. 35以下，橢圓形及最后一道梯形定型模具延伸系數(shù)控制在 1. 30以下，拉絲線速度控制在15m/s以下；二、將梯形硬鋁型線軟化退火處理，以每分鐘不超過(guò)10°C的升溫速度進(jìn)行升溫，溫 度為370°C 400°C退火，時(shí)間150分鐘后，自然冷卻到環(huán)境溫度，得到高導(dǎo)電性梯形軟鋁型 線.
一入 ，三、采用合適的絞線機(jī)，以EST型鋼絞線為軸心，其外圍同心絞合兩層或三層軟鋁 型線。導(dǎo)電線芯絞合過(guò)程中，內(nèi)層節(jié)徑比大于外層節(jié)徑比，相鄰層絞向相反，最外層絞向?yàn)?左向，EST型鋼絞線絞合節(jié)徑比16 22倍之間，軟鋁型線絞合節(jié)徑比內(nèi)層在10 16倍之 間，外層在10 14倍之間，采用納米金剛石涂層鉆石模作為并線模，確保絞合緊密，表面光 潔；四、軟鋁型線層的外面均勻地?cái)D包有半導(dǎo)電屏蔽層，材料為交聯(lián)型或非交聯(lián)型，其 標(biāo)稱厚度為0. 6mm ；五、半導(dǎo)電屏蔽層上均勻地?cái)D包有絕緣層，材料為交聯(lián)聚乙烯或高密度聚乙烯之 一種，其標(biāo)稱厚度為3. 4mm,當(dāng)采用絕緣層材料為交聯(lián)聚乙烯時(shí)，應(yīng)進(jìn)行蒸汽或水煮交聯(lián)，交 聯(lián)聚乙熱延伸彡175%。以400/50規(guī)格為實(shí)例，選用符合GB/T3卯4-2008標(biāo)準(zhǔn)的A4型Φ9. 5mm電工圓鋁 桿，鋁桿抗拉強(qiáng)度為95MPa，伸長(zhǎng)率為12%，20°C時(shí)電阻率為27. 86 ηΩ ·πι。1)、拉制標(biāo)稱截面為9. 21mm2梯形硬鋁型線10根，拉絲線速度控制在lOm/min， 共采用8道模具拉制，前面5道模具采用普通圓形截面拉絲模，拉絲延伸系數(shù)控制在每道 1. 30 1. 35之間，第6、7道模具采用橢圓形截面拉絲模，拉絲延伸系數(shù)分別控制在1. 28、 1. 25，模具近似截面積14. 03mm2、11. 22mm2，第8道模具為梯形拉絲模，拉絲延伸系數(shù)控制在 1. 20，考慮到拉絲延伸以及絞制過(guò)程會(huì)使鋁線截面減小，第8道模具有效截面比實(shí)際要求 單絲截面大1. 5%，選擇計(jì)算截面為9. 35mm2的梯形拉絲模拉制成標(biāo)稱截面為9. 21mm2梯形 硬鋁型線。2)、拉制標(biāo)稱截面為9. OOmm2梯形硬鋁型線15根，拉絲線速度控制在lOm/min， 共采用8道模具拉制，前面5道模具采用普通圓形截面拉絲模，拉絲延伸系數(shù)控制在每道 1. 30 1. 35之間，第6、7道模具采用橢圓形截面拉絲模，拉絲延伸系數(shù)分別控制在1. 28、 1. 25，模具近似截面積13. 71mm2、10. 97mm2，第8道模具為梯形拉絲模，拉絲延伸系數(shù)控制在 1. 20，考慮到拉絲延伸以及絞制過(guò)程會(huì)使鋁線截面減小，第8道模具有效截面比實(shí)際要求 單絲截面大1. 5%，選擇計(jì)算截面為9. 14mm2的梯形拉絲模拉制成標(biāo)稱截面為9. OOmm2梯形 硬鋁型線。3)、拉制標(biāo)稱截面為9. 76mm2梯形硬鋁型線18根，拉絲線速度控制在lOm/min， 共采用8道模具拉制，前面5道模具采用普通圓形截面拉絲模，拉絲延伸系數(shù)控制在每道 1. 30 1. 35之間，第6、7道模具采用橢圓形截面拉絲模，拉絲延伸系數(shù)分別控制在1. 28、 1. 25，模具近似截面積14. 86mm2、11. 89mm2，第8道模具為梯形拉絲模，拉絲延伸系數(shù)控制在1. 20，考慮到拉絲延伸以及絞制過(guò)程會(huì)使鋁線截面減小，第8道模具有效截面比實(shí)際要求 單絲截面大1. 5%，選擇計(jì)算截面為9. 91mm2的梯形拉絲模拉制成標(biāo)稱截面為9. 76mm2梯形硬 鋁型線。將拉制后的梯形硬鋁單線放入退火爐內(nèi)進(jìn)行軟化退火處理，升溫速度每分鐘7。C， 退火溫度為380°C，熱處理時(shí)間為150分鐘，自然冷卻M小時(shí)到環(huán)境溫度后，得到高導(dǎo)電性 梯形軟鋁型線，以7根直徑為3. 07mm的EST型鋼絞線作為芯線，軟鋁型線內(nèi)層為10根，標(biāo) 稱截面為9. 21mm2梯形軟鋁型線，絞合節(jié)徑比內(nèi)層控制在15. 5倍，鄰?fù)鈱訛?5根標(biāo)稱截面 為9. OOmm2梯形軟鋁型線，絞合節(jié)徑比內(nèi)層控制在15倍，外層為18根標(biāo)稱截面為9. 76mm2 梯形軟鋁型線，絞合節(jié)徑比內(nèi)層控制在13倍，進(jìn)行同心絞合，框式絞線機(jī)各段絞籠均配有 防軟鋁型線翻身裝置，生產(chǎn)絞合過(guò)程中，采用孔徑為25. Imm納米金剛石涂層鉆石模作為并 線模，確保導(dǎo)線表面光潔、緊密。制成的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜導(dǎo)體軟鋁型 線電阻率平均值為27. 237η Ω ·πι，導(dǎo)電率為63. 3%IACS，與61%IACS普通硬鋁相比導(dǎo)電率提 高了 3. 8%，測(cè)量抗拉強(qiáng)度平均值為87MPa，伸長(zhǎng)率27%。屏蔽層采用90擠塑機(jī)擠制，半導(dǎo)電 屏蔽層采用交聯(lián)型IOkV半導(dǎo)電屏蔽料擠包，其厚度控制在0. 6 0. 65mm，擠出溫度控制在 150°C 170°C。絕緣層采用120擠塑機(jī)擠制，絕緣層采用交聯(lián)聚乙烯材料擠包，其厚度控制 在3. 4 3. 48mm,擠出溫度控制在160°C 215°C。當(dāng)絕緣擠包完成后對(duì)電纜兩端頭進(jìn)行密 封防止水分進(jìn)入導(dǎo)體，密封完成后應(yīng)將整盤(pán)電纜放入蒸房進(jìn)行蒸汽交聯(lián)，溫度為90°C，保溫 不少于10小時(shí)。 本實(shí)用新型，更符合建設(shè)成節(jié)約型社會(huì)發(fā)展方向，前景廣闊。
權(quán)利要求1.一種高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，具有EST型鋼絞線芯(1)，其特征在 于所述EST型鋼絞線芯(1)的外面包裹有軟鋁型線層(2)，所述軟鋁型線層(2)由多根橫 截面為梯形、梯形短邊向內(nèi)、環(huán)形列陣的軟鋁型線緊湊同心絞合構(gòu)成，所述軟鋁型線層(2) 的外面包覆有半導(dǎo)電屏蔽層(4)，所述半導(dǎo)電屏蔽層(4)的外面包覆有絕緣層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 半導(dǎo)電屏蔽層(4)的材料為交聯(lián)型或非交聯(lián)型IOkV半導(dǎo)電屏蔽料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 絕緣層(3)的材料為交聯(lián)聚乙烯或高密度聚乙烯之一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 軟鋁型線層(2)有兩層或三層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 軟鋁型線的導(dǎo)電率彡63%IACS，抗拉強(qiáng)度為60 95 MPa，伸長(zhǎng)率彡25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 EST型鋼絞線芯(1)由七根EST型鋼線絞合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 EST型鋼線的抗拉強(qiáng)度彡1770MPa，l%伸長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力彡1550 MPa0
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 半導(dǎo)電屏蔽層(4)的標(biāo)稱厚度為0. 6mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度IOkV架空絕緣電纜，其特征在于所述 絕緣層(3)的標(biāo)稱厚度為3. 4mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高導(dǎo)電性、超高強(qiáng)度10kV架空絕緣電纜，具有EST型鋼絞線芯，EST型鋼絞線芯的外面包裹有軟鋁型線層，軟鋁型線層由多根橫截面為梯形、梯形短邊向內(nèi)、環(huán)形列陣的軟鋁型線緊湊同心絞合構(gòu)成，軟鋁型線層的外面包覆有半導(dǎo)電屏蔽層，半導(dǎo)電屏蔽層的外面包覆有絕緣層。具有導(dǎo)體結(jié)構(gòu)緊湊、表面光滑、導(dǎo)電性能好、損耗少、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01B7/17GK201877158SQ20102066722
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者安陽(yáng) 申請(qǐng)人:廣東吉青電纜實(shí)業(yè)有限公司