專利名稱：弧形合金多能電纜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導體材料技術領域，特別涉及合金導體材料技術領域，更具體地，是指一種新型合金導體其制備工藝及相關電纜，該新型合金導體的性能大大地超過一般的鋁，能代替銅，廣泛應用于各種型號、各種用途、各種規(guī)格的電纜之中。
背景技術：
隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，電纜工業(yè)已是機械行業(yè)中僅次于汽車行業(yè)的第二大 產(chǎn)業(yè)，在國際上也僅次于美國成為全球第二大電線電纜生產(chǎn)國。我國電纜用銅量一般占全國總用銅量的65%-70%。近年來用銅、鋁量節(jié)節(jié)上升。06年電纜產(chǎn)品中所用的銅量為350萬噸，用招量為110萬噸。在110萬噸招錠分為兩塊。一塊是90萬噸用在做鋼芯招絞線之類的架空導線，一塊是20萬噸用在做電纜線芯。而在06年之前，我國的電纜線芯用鋁量不足10萬噸，由于06年銅價的大幅上揚，電纜線芯用鋁量才上升到近20萬噸，僅占當年用銅量的5. 7%。這種狀況，一是反映了我國電纜工業(yè)技術落后，二是反映了我們對電纜產(chǎn)品認識不足，三是對銅寶貴資源的一種盲目需求。我們知道，銅是國家重要的戰(zhàn)略物資之一。我國是個銅礦資源極為匾乏的國家，我國所用的銅70%以上都依賴進口。21世紀初，銅、鋁價格一般相差2000-3000元/噸之間，最低的時候只有相差1000元/噸左右，銅略高一些。從04年開始，銅價一路上升，特別是從
06年春節(jié)起，短短的幾個月，從近40000元/噸直線飆升到81900元/噸，上漲了近2倍，而鋁價上升的趨勢較平穩(wěn)，最高也只有24000元/噸左右。從直接經(jīng)濟效益來算，還要加上銅的比重為8. 89g/cm3，而鋁的比重為2. 7g/cm3,，同樣長度的一根電纜，從重量上用銅比用鋁又要增加3. 3倍，加上價格倍數(shù)，銅芯電纜的價格之高是可想而知的。因此電纜線芯如何積極開展以新型材料代替銅，對我國社會主義建設具有重要的戰(zhàn)略意義和巨大的經(jīng)濟意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是針對以上存在的問題與不足，提供一種新型合金導體，其價格不貴，重量輕，敷設方便，施工成本低，較之于普通鋁線有著電阻率低，導電率好，抗拉強度高，延伸率大等優(yōu)點，能代替銅，廣泛應用于各種型號、各種用途、各種規(guī)格的電纜之中。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種新型合金導體，其特點是，包括下列組分(以重量百分比表示)0. 03-0. 20%的硅，O. 40-1. 5%的鐵，0-0. 10%的鋅，其余為鋁。一種制備方法，其特點是，用于制備上述的新型合金導體，包括步驟將鋁錠依次進行連鑄連軋工藝、拉線工藝、絞線工藝和韌煉工藝。
一種弧形合金多能電纜，其特點是，包括金屬鎧裝、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜芯，所述電纜芯包括至少一單芯和包裹在所述至少一單芯周圍的絕緣層，所述至少一單芯采用上述的新型合金導體，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜芯和所述接地線周圍，所述金屬鎧裝包裹在所述聚脂薄膜帶周圍。較佳地，所述金屬鎧裝是鋁合金帶鎧裝。一種電力電纜，其特點是，包括至少一導電線芯、成纜屏蔽層、絕緣層、金屬屏蔽層、玻璃纖維帶和護套，導電線芯包括至少一單線芯和包裹在所述至少一單線芯周圍的半導體屏蔽層，所述至少一單線芯采用上述的新型合金導體，所述至少一導電線芯外絞包所述成纜屏蔽層，所述絕緣層包裹所述成纜屏蔽層，所述金屬屏蔽層包裹所述絕緣層，所述玻璃纖維帶包裹所述金屬屏蔽層，所述護套包裹所述玻璃纖維帶。
較佳地，所述成纜屏蔽層是半導體屏蔽層，所述絕緣層是XLPE絕緣層，所述金屬屏蔽層是銅帶屏蔽層，所述護套是PVC護套。一種新型電纜，其特點是，包括護套、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜線芯，所述電纜線芯包括至少一線芯和包裹在所述至少一線芯周圍的絕緣層，所述至少一線芯采用上述的新型合金導體，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜線芯和所述接地線周圍，所述護套包裹在所述聚脂薄膜帶周圍。本發(fā)明的有益效果如下I.本發(fā)明的新型合金導體，是以鋁為主體的新型合金導體材料，有相當好的彎曲性能。一般的鋁線芯比較硬，易斷，不宜彎曲，該新型合金導體線芯具有良好的彎曲性能，能彎曲自如，且不會脆斷。2.本發(fā)明的新型合金導體耐腐蝕性比銅強。一根電纜不可能一根到底，中間有接頭，而一般的銅在潮濕的環(huán)境下會產(chǎn)生“銅綠”。容易造成短路或接觸不靈，影響其電性能和機械性能，而新型合金導體線芯可保證在任何氣候條件下不氧化，保證電流一路通暢。3.本發(fā)明的新型合金導體延伸性好。以鋁為主體的新型合金導體線芯與銅具有相同的延伸率，都能達到25%以上，而純鋁不到10%。4.本發(fā)明的新型合金導體冷壓縮性好。具有與銅相等的壓縮性、延展性、韌性，因此電纜的線芯緊壓達到的效果是一致的。5.本發(fā)明的新型合金導體抗蠕變性能好。由于純鋁抗蠕變性能差，因此較少用于電纜線芯，而該新型合金導體線芯克服這一缺陷，為廣泛應用于電纜線芯掃清障礙。6.本發(fā)明的新型合金導體抗拉強度比純鋁高。電纜中軟銅線抗拉強度不考核，純鋁不到80N/mm2時，而新型合金導體線芯則達到160N/mm2左右。7.本發(fā)明的新型合金導體，價格不貴(僅比純鋁價格略高一些)，重量輕，敷設方便，施工成本低，較之于普通鋁線有著電阻率低，導電率好，抗拉強度高，延伸率大等優(yōu)點，性能大大地超過一般的鋁，能代替銅，廣泛應用于各種型號，各種用途，各種規(guī)格的電纜之中；8.本發(fā)明的新型合金導體為我國的電纜工業(yè)技術革命走出了關鍵一步，徹底解決了以鋁為主體的合金代替銅的技術瓶頸，圓了國人翹首已待了近50年之久的一個夢，無論從經(jīng)濟利益、社會效益還是從國家整體戰(zhàn)略意義來講，以新型合金導體代銅是我國乃至世界各國電纜工業(yè)一個重要的發(fā)展方向。


圖I是本發(fā)明的弧形合金多能電纜的一具體實施例的立體結構示意圖。圖2是本發(fā)明的電力電纜的一具體實施例的橫截面示意圖。圖3是本發(fā)明的新型電纜的一具體實施例的橫截面示意圖。圖4是本發(fā)明的新型電纜的另一具體實施例的橫截面示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術內(nèi)容，現(xiàn)結合實施例進一步說明如下本發(fā)明的以鋁為主體的新型合金導體，具有價格不貴(僅比純鋁價格略高一些)，但性能好，電阻率低，導電性能好，重量雖輕強度高等諸多優(yōu)點，其具體表現(xiàn)在以下幾個方面I.有相當好的彎曲性能。一般的鋁線芯比較硬，易斷，不宜彎曲。該合金線芯具有良好的彎曲性能，能彎曲自如，且不會脆斷。2.耐腐蝕性比銅強。一根電纜不可能一根到底，中間有接頭，而一般的銅易氧化，很容易造成短路或接觸不靈。而且銅在潮濕的情況下會產(chǎn)生銅綠，影響其電性能和機械性能。而合金線芯可保證在任何氣候條件下不氧化，保證電流一路通暢。3.延伸性好。以鋁為主體的合金線與銅具有相同的延伸率，都能達到25%以上，而純招不到10%。
4.冷壓縮性好。具有與銅相等的壓縮性、延展性、韌性，因此電纜的線芯緊壓達到的效果是一致的。5.抗蠕變性能好。由于純鋁抗蠕變性能差，因此較少用于電纜線芯。而該合金線芯克服這一缺陷，為廣泛應用于電纜線芯掃清障礙。6.抗拉強度比純鋁高。電纜中軟銅線抗拉強度不考核，純鋁不到80N/mm2，而合金線芯則達到160N/mm2左右。7.產(chǎn)品重量輕，敷設方便，施工成本低。實施例I弧形合金多能電纜的制備如圖I所示，本實施例中的是一種弧形合金多能電纜，包括鋁合金帶鎧裝5、聚脂薄膜帶4、接地線3和3根電纜芯6，所述電纜芯6包括多根單芯I和包裹在所述單芯I周圍的絕緣層2，所述單芯I采用實施例I制備的新型合金導體，所述聚脂薄膜帶4絞包于所述3根電纜芯6和所述接地線3周圍，所述鋁合金帶鎧裝5包裹在所述聚脂薄膜帶4周圍。其制備過程如下在導體外經(jīng)過擠塑，成纜后再絞包一層聚脂薄膜玻璃絲帶4，最外層是鋁合金帶牛豈裝5。實施例2電力電纜的制備如圖2所示，本實施例中的是一種大截面的電力電纜，截面為250_1600mm2，包括5根導電線芯11、成纜屏蔽層12、XLPE絕緣層13、銅帶屏蔽層14、玻璃纖維帶15和PVC護套16，導電線芯11包括多根單線芯17和包裹在所述單線芯17周圍的半導體屏蔽層18，所述單線芯17采用實施例2制備的新型合金導體，所述導電線芯11外絞包所述成纜屏蔽層12(一半導體屏蔽層)，所述XLPE絕緣層13包裹所述成纜屏蔽層12，所述銅帶屏蔽層14包裹所述XLPE絕緣層13，所述玻璃纖維帶15包裹所述銅帶屏蔽層14，所述PVC護套16包裹所述玻璃纖維帶15。其制備過程如下單線芯17外絞包一層半導體屏蔽層18，成纜后絞包一層半導體屏蔽層(成纜屏蔽層12)，外擠XLPE絕緣層13，再銅帶屏蔽層14，包玻璃纖維帶15，再擠包PVC護套16。實施例3新型電纜的制備 如圖3-4所示，本實施例中的新型電纜可廣泛應用于各類建筑，包括護套21、聚脂薄膜帶22、接地線23和3根或2根電纜線芯24，所述電纜線芯24包括多根線芯25和包裹在所述線芯25周圍的絕緣層26，所述線芯25采用實施例3制備的新型合金導體，所述聚脂薄膜帶22絞包于所述電纜線芯24和所述接地線23周圍，所述護套21包裹在所述聚脂薄膜帶22周圍。其制備過程如下線芯25采用新合金導體材料，外擠絕緣層26，聚脂薄膜帶22包帶，加護套21。綜上所述，本發(fā)明的新型合金導體價格不貴，重量輕，敷設方便，施工成本低，較之 于普通鋁線有著電阻率低，導電率好，抗拉強度高，延伸率大等優(yōu)點，能代替銅，廣泛應用于各種型號、各種用途、各種規(guī)格的電纜之中。需要說明的是，在本發(fā)明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，以上所述的是本發(fā)明的具體實施例及所運用的技術原理，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改而不背離本發(fā)明的精神與范圍，這些等價形式同樣落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種弧形合金多能電纜，其特征在于，包括金屬鎧裝、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜芯，所述電纜芯包括至少一單芯和包裹在所述至少一單芯周圍的絕緣層，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜芯和所述接地線周圍，所述金屬鎧裝包裹在所述聚脂薄膜帶周圍；所述至少一單線芯采用合金導體，所述合金導體包括下列以重量百分比表示的組分O.03-0. 20%的硅，O. 40-1. 5%的鐵，0-0. 10%的鋅，其余為鋁。
2.如權利要求I所述的弧形合金多能電纜，其特征在于，所述金屬鎧裝是鋁合金帶鎧裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種弧形合金多能電纜，其特征在于，包括金屬鎧裝、聚脂薄膜帶、接地線和至少一電纜芯，所述電纜芯包括至少一單芯和包裹在所述至少一單芯周圍的絕緣層，所述聚脂薄膜帶絞包于所述至少一電纜芯和所述接地線周圍，所述金屬鎧裝包裹在所述聚脂薄膜帶周圍；所述至少一單線芯采用合金導體，所述合金導體包括下列以重量百分比表示的組分0.03-0.20％的硅，0.40-1.5％的鐵，0-0.10％的鋅，其余為鋁。該電纜能夠代替銅芯電纜，具有價格低廉、重量輕、敷設方便、施工成本低、較之采用普通鋁線的電纜具有電阻率低、導電率好，抗拉強度高、延伸率大等優(yōu)點。
文檔編號H01B7/17GK102881349SQ20121038903
公開日2013年1月16日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權日2008年4月25日
發(fā)明者舒光明, 楊鳳琴, 金浩翔 申請人:上海斯麟特種設備工程有限公司