一種防覆冰高壓線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防覆冰高壓線，包括由鋼芯組成的鋼芯內(nèi)層，以及保覆在所述內(nèi)層外的由鋁合金線組成的鋁合金線外層，所述鋁合金線外層表面形成有防覆冰涂膜，所述防覆冰涂膜通過在所述鋁合金線外層表面涂覆處理液，并在60～80℃固化處理45～50min形成。本發(fā)明所述的高壓線在雨、露、霜和雪等不同氣候條件下可有效抑制覆冰形成，具有良好的防閃絡性能，所采用的鋁合金線具有良好的抗拉強度、優(yōu)異的抗蠕變性能。
【專利說明】
一種防覆冰高壓線
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及電力傳輸線的技術領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種防覆冰高壓線。
【背景技術】
[0002] 架空輸電鋁絞線是高壓輸電的大動脈，但是高壓線網(wǎng)在雨雪、低溫以及凍雨等天 氣條件下容易形成覆冰而導致電網(wǎng)負載過重，從而容易發(fā)生斷線、倒塔等安全事故，嚴重影 響著電網(wǎng)的安全運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種防覆冰高壓 線。
[0004] 為了解決上述技術問題并實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：
[0005] -種防覆冰高壓線，包括由鋼芯組成的鋼芯內(nèi)層，以及保覆在所述內(nèi)層外的由鋁 合金線組成的鋁合金線外層，其特征在于：所述鋁合金線外層表面形成有防覆冰涂膜。
[0006] 其中，所述防覆冰涂膜通過在所述鋁合金線外層表面涂覆處理液，并在60~80°C 固化處理45~50min形成，所述防覆冰涂膜的厚度為5~50 μ m。
[0007] 其中，所述處理液由5. 0~5. 5wt %的甲基丙稀酸酯、3. 5~5. Owt %的甲基丙稀酸 縮水甘油酯、L 2~1. 5wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、2. 0~2. 2wt%的丙烯酰胺、0· 8~ 1. Owt%的改性納米Si02單體、1. 0~1. 2wt%的氫氧化錯和余量的溶劑組成。
[0008] 其中，所述甲基丙烯酸酯選自乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯或甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。
[0009] 其中，所述溶劑選自二甲苯、異丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二 醇乙醚、以及N-甲基吡咯烷酮中的至少兩種。
[0010] 其中，所述改性納米Si02單體通過以下方法制備得到：首先，將納米SiO 2和3-氨 丙基三乙氧基硅烷在50°C的無水甲苯溶液反應得到氨基改性納米Si02，其中3-氨丙基三 乙氧基硅烷與納米Si0 2的質(zhì)量比為1 : 5;然后，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入順丁烯 二酸酐，攪拌溶解完全得到混合溶液；在所述氨基改性納米Si02中加入N，N-二甲基甲酰胺 攪拌均勻得到分散液；將分散液滴加到所述混合溶液中，然后在70°C攪拌反應完全，得到 的反應產(chǎn)物經(jīng)過洗滌、過濾、干燥后可得所述改性納米SiOji能單體，其中，所述順丁烯二 酸酐與納米Si0 2的質(zhì)量比為1 : 5。
[0011] 其中，所述鋁合金線的組成和質(zhì)量百分比為：0. 25~0. 30wt%的Si、0. 20~ 0· 25wt % 的 Cu、0. 55 ~0· 60wt % 的 Mg、0. 10 ~0· 15wt % 的 Μη、0· 15 ~0· 20wt % 的 Cr、 0· 08 ~0· 10wt % 的 Zr、0· 02 ~0· 03wt % 的 Te、0· 03 ~0· 05wt % 的 Sr，其余為 A1 和不可避 免的雜質(zhì)。
[0012] 其中，所述鋁合金線的制造方法包括以下步驟：
[0013] ①在760~790°C熔煉鋁錠，然后添加在熔鋁中添加合金元素，進行精煉、除渣和 吹掃，通過取樣分析、調(diào)整并控制合金元素的含量，澆鑄成鋁合金鑄錠，澆鑄溫度為695~ 705 °C ；
[0014] ②將所述鋁合金鑄錠在210~230°C的溫度下固溶化處理3. 5~4. 0小時；
[0015] ③將經(jīng)過固溶化處理后的鋁合金鑄錠在乳機上熱乳乳制成鋁合金桿，進乳溫度為 490~495°C，終乳溫度為275~280°C;然后進行熱均化處理，處理溫度為180~200°C，時 間為8~10小時；
[0016] ④在鋁合金拉線機上，控制拉線速度為8~10米/秒，拉成鋁合金線成品。
[0017] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的防覆冰高壓線具有以下有益效果：
[0018] ①本發(fā)明所述的高壓線采用的鋁合金線具有良好的抗拉強度、優(yōu)異的抗蠕變性 能。
[0019] ②本發(fā)明所述的高壓線在雨、露、霜和雪等不同氣候條件下可有效抑制覆冰形成， 具有良好的防閃絡性能。
【具體實施方式】
[0020] 以下將通過參考示范性實施例，闡明本發(fā)明的目的和功能以及用于實現(xiàn)這些目的 和功能的方法。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實施例；可以通過不同形式來 對其加以實現(xiàn)。說明書的實質(zhì)僅僅是幫助相關領域技術人員綜合理解本發(fā)明的具體細節(jié)。
[0021] 實施例1
[0022] 在本實施例中，防覆冰高壓線，包括由鋼芯組成的鋼芯內(nèi)層，以及保覆在所述內(nèi) 層外的由鋁合金線組成的鋁合金線外層。所述鋁合金線外層表面通過浸漬、浸涂或旋涂 有處理液，涂覆后在60~80°C固化處理45~50min形成，所述防覆冰涂膜的厚度為5~ 50 μ m。所述處理液由5. 0~5. 5wt %的乙二醇二甲基丙稀酸酯、3. 5~5. Owt %的甲基丙稀 酸縮水甘油酯、1. 2~1. 5wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、2. 0~2. 2wt%的丙烯酰胺、0. 8~ 1. Owt%的改性納米Si02單體、1. 0~1. 2wt%的氫氧化錯和余量的溶劑組成。所述溶劑選 自二甲苯、異丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚、以及N-甲基吡咯 烷酮中的至少兩種。
[0023] 實施例1A
[0024] 在本實施例中，首先，將納米SiOjP 3-氨丙基三乙氧基硅烷在50 °C的無水甲苯溶 液反應得到氨基改性納米Si02，其中3-氨丙基三乙氧基硅烷與納米Si02的質(zhì)量比為1 : 5; 然后，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入順丁烯二酸酐，攪拌溶解完全得到混合溶液；在所 述氨基改性納米Si0 2中加入N，N-二甲基甲酰胺攪拌均勻得到分散液；將分散液滴加到所 述混合溶液中，然后在70°C攪拌反應完全，得到的反應產(chǎn)物經(jīng)過洗滌、過濾、干燥后可得所 述改性納米Si0 2單體，其中，所述順丁稀二酸酐與納米Si02的質(zhì)量比為1 : 5。
[0025] 實施例1B
[0026] 在本實施例中，鋁合金線外層表面浸漬處理液，所述處理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 2. Owt%的丙稀酰胺、0. 8wt%的改性納米Si02單體（實施例1A)、1. Owt%的氫氧化錯、 15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在100°C固化處理45min即可得到 防覆冰涂膜，所述防覆冰涂膜的厚度控制為10 μ m。
[0027] 實施例1C
[0028] 在本實施例中，鋁合金線外層表面浸漬處理液，所述處理液由5. 5wt %的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、3. 5wt%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.5wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 2. 2wt%的丙稀酰胺、1. Owt%的改性納米3;102單體（實施例1A)、L 2wt%的氫氧化錯、 15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在100°C固化處理45min即可得到 防覆冰涂膜，所述防覆冰涂膜的厚度控制為10 μ m。
[0029] 比較例ΙΑ
[0030] 在本對比例中，將納米Si02和硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550在50°C的無水甲苯溶液反應得到 改性納米Si0 2，其中硅烷偶聯(lián)劑KH550與納米Si02的質(zhì)量比為1 : 5。
[0031] 比較例1B
[0032] 在本對比例中，將納米SiOjP γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在50°C的 無水甲苯溶液反應得到改性納米Si02，其中γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與納米 Si02的質(zhì)量比為1 : 4。
[0033] 比較例1C
[0034] 在本比較例中，鋁合金線外層表面浸漬處理液，所述處理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 2. Owt%的丙稀酰胺、0· 8wt%的改性納米Si02單體（比較例1A)、L Owt%的氫氧化錯、 15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在100°C固化處理45min即可得到 涂膜，所述涂膜的厚度控制為10 μ m。
[0035] 比較例ID
[0036] 在本比較例中，鋁合金線外層表面浸漬處理液，所述處理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 2. Owt%的丙稀酰胺、0. 8wt%的改性納米Si02單體（比較例IB)、1. Owt%的氫氧化錯、 15wt %的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在100°C固化處理45min即可得到 涂膜，所述涂膜的厚度控制為10 μ m。
[0037] 比較例IE
[0038] 在本比較例中，鋁合金線外層表面浸漬處理液，所述處理液由5. Owt%的乙二醇 二甲基丙烯酸酯、5. Owt%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1.2wt%的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、 0. 8wt%的改性納米Si02單體（實施例1A)、1. Owt%的氫氧化錯、15wt%的醋酸乙酯，和余 量的N-甲基吡咯烷酮。涂覆后，在KKTC固化處理45min即可得到涂膜，所述涂膜的厚度控 制為10 μ m。
[0039] 比較例IF
[0040] 在本比較例中，鋁合金線外層表面浸漬處理液，所述處理液由6. 2wt%的乙二醇二 甲基丙稀酸酯、5. Owt%的甲基丙稀酸縮水甘油酯、2. Owt%的丙稀酰胺、0. 8wt%的改性納 米Si02單體（實施例1A)、1. Owt%的氫氧化鋁、15wt%的醋酸乙酯，和余量的N-甲基吡咯 烷酮。涂覆后，在l〇〇°C固化處理45min即可得到涂膜，所述涂膜的厚度控制為10 μ m。
[0041] 實施例1B-1C，以及比較例1C-1F得到的涂層性能如表1所示。
[0042] 表 1
[0043]
[0044] 實施例2
[0045] 本實施例涉及的用于高壓線的鋁合金線的組成和質(zhì)量百分比為：0.25~ 0· 30wt % 的 Si、0. 20 ~0· 25wt % 的 Cu、0. 55 ~0· 60wt % 的 Mg、0. 10 ~0· 15wt % 的 Μη、 0· 15 ~0· 20wt % 的 Cr、0· 08 ~0· 10wt % 的 Zr、0· 02 ~0· 03wt % 的 Te、0· 03 ~0· 05wt % 的 Sr，其余為A1和不可避免的雜質(zhì)。其制造方法包括以下步驟：①在790°C熔煉鋁錠，然后添 加在熔鋁中添加合金元素，進行精煉、除渣和吹掃，通過取樣分析、調(diào)整并控制合金元素的 含量，澆鑄成鋁合金鑄錠，澆鑄溫度為700°C;②將所述鋁合金鑄錠在220°C的溫度下固溶化 處理4. 0小時；③將經(jīng)過固溶化處理后的鋁合金鑄錠在乳機上熱乳乳制成鋁合金桿（直徑 為9. 5mm)，進乳溫度為490°C，終乳溫度為275°C;然后進行熱均化處理，處理溫度為200°C， 時間為8小時；④在鋁合金拉線機上，控制拉線速度為8~10米/秒，拉成鋁合金線成品 (直徑為5. Omm)。
[0046] 表2給出了本實施例2A、2B以及比較例2A、2B鋁合金線具體的組成和含量。
[0047] 表2余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)
[0048]
[0049] 實施例2A、2B以及比較例2A、2B鋁合金線的性能如表3所示。
[0050] 表 3
[0051]
[0052] 所述的蠕變伸長率是指在50N/mm2的拉伸應力條件下，在100°C放置150小時后的 伸長率。
[0053] 對于本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是對本發(fā)明進行了示例性描述， 顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案 進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合 的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種防覆冰高壓線，包括由鋼芯組成的鋼芯內(nèi)層，以及保覆在所述內(nèi)層外的由鋁合 金線組成的鋁合金線外層，其特征在于：所述鋁合金線外層表面形成有防覆冰涂膜。2. 根據(jù)權利要求1所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述防覆冰涂膜通過在所述鋁 合金線外層表面涂覆處理液，并在60~80°C固化處理45~50min形成，所述防覆冰涂膜的 厚度為5~50 μ m。3. 根據(jù)權利要求2所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述處理液由5. 0~5. 5wt %的 甲基丙烯酸酯、3. 5~5. Owt%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、1. 2~1. 5wt%的烷基酚醚磺化琥 珀酸酯、2. 0~2. 2wt%的丙烯酰胺、0· 8~L Owt%的改性納米Si02單體、L 0~L 2wt% 的氫氧化鋁和余量的溶劑組成。4. 根據(jù)權利要求3所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述甲基丙烯酸酯選自乙二醇 二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯或甲基丙烯酸 羥丙酯中的至少一種。5. 根據(jù)權利要求3所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述溶劑選自二甲苯、異丙醇、 正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚、以及N-甲基吡咯烷酮中的至少兩種。6. 根據(jù)權利要求3所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述改性納米SiO 2單體通過以 下方法制備得到：首先，將納米SiOjP 3-氨丙基三乙氧基硅烷在50°C的無水甲苯溶液反應 得到氨基改性納米Si02，其中3-氨丙基三乙氧基硅烷與納米Si0 2的質(zhì)量比為1 : 5;然后， 在N，N-二甲基甲酰胺溶液中加入順丁烯二酸酐，攪拌溶解完全得到混合溶液；在所述氨基 改性納米Si0 2中加入N，N-二甲基甲酰胺攪拌均勻得到分散液；將分散液滴加到所述混合 溶液中，然后在70°C攪拌反應完全，得到的反應產(chǎn)物經(jīng)過洗滌、過濾、干燥后可得所述改性 納米5;10 2功能單體，其中，所述順丁稀二酸酐與納米Si02的質(zhì)量比為1 : 5。7. 根據(jù)權利要求1所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述鋁合金線的組成和質(zhì)量百 分比為：〇· 25 ~0· 30wt % 的 Si、0. 20 ~0· 25wt % 的 Cu、0. 55 ~0· 60wt % 的 Mg、0. 10 ~ 0· 15wt % 的 Μη、0· 15 ~0· 20wt % 的 Cr、0. 08 ~0· 10wt % 的 Zr、0. 02 ~0· 03wt % 的 Te、 0. 03~0. 05wt %的Sr，其余為A1和不可避免的雜質(zhì)。8. 根據(jù)權利要求7所述的防覆冰高壓線，其特征在于：所述鋁合金線的制造方法包括 以下步驟： ① 在760~790°C熔煉鋁錠，然后添加在熔鋁中添加合金元素，進行精煉、除渣和吹掃， 通過取樣分析、調(diào)整并控制合金元素的含量，澆鑄成鋁合金鑄錠，澆鑄溫度為695~705 °C ; ② 將所述鋁合金鑄錠在210~230°C的溫度下固溶化處理3. 5~4. 0小時； ③ 將經(jīng)過固溶化處理后的鋁合金鑄錠在乳機上熱乳乳制成鋁合金桿，進乳溫度為 490~495°C，終乳溫度為275~280°C;然后進行熱均化處理，處理溫度為180~200°C，時 間為8~10小時； ④ 在鋁合金拉線機上，控制拉線速度為8~10米/秒，拉成鋁合金線成品。
【文檔編號】B05D7/20GK105989923SQ201510072530
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月11日
【發(fā)明人】曾東, 陳建軍, 徐邦斌, 樊雅文, 李艷, 馮衛(wèi)軍, 陳瑞, 李明, 楊志, 王凱, 田東
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)新疆電力公司哈密供電公司