一种高性能抗蠕变铝合金电力电缆制造技术

本发明专利技术公开了高性能抗蠕变铝合金电力电缆，包括拉制的单根铝合金导体，绞合铝合金导体，每根绞合导体上挤包屏蔽层-硅烷交联绝缘层-半导电屏蔽层、绕包铜带屏蔽层，形成屏蔽导体单元，每根屏蔽导体单元经过绞合形成缆芯单元，包括填充物及包覆在缆芯单元上的非吸湿性阻燃材料，在缆芯单元上进行互锁铠装，最外层挤包外护套。本发明专利技术是通过采用独创的铝合金芯排列方式、绞合方式及热处理方式提高铝合金绞合导体的抗蠕变性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆，尤其涉及一种铝合金电力电缆。
技术介绍
电力电缆是应用于民用、商业、工业、大型场馆、娱乐场所、矿井、地铁等场所的输配电系统中的电力线，由于国内铜资源的严重匮乏，铜材价格日益增长，严重依赖铜材资源的电缆行业为了生存和发展不得不寻找新的金属导体代替铜导体。而铝的导电性能仅次于铜，且中国是富铝国家，选择铝代替铜是众多电缆企业的共同选择，但是纯铝芯电缆的导体会由于温度的变化引起结构松弛，且纯铝芯的抗拉强度和延伸率较小，不宜长距离敷设和架空敷设。本申请正是基于上述背景的情况下而进行的专利技术改进。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供的一种便于安装敷设，且导电性、抗蠕变性能和耐腐蚀性能良好，适合在地铁、大型建筑、住宅区等各类危险级别高的场所安装使用的高性能电力电缆。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高性能抗蠕变铝合金电力电缆，包括绞合的缆芯单元，在缆芯单元中包括屏蔽导体单元和非吸湿性阻燃型填充物，缆芯单元挤包外护套，在缆芯单元与外护套之间从里向外依次包覆有非吸湿性阻燃带和连锁铠装层，屏蔽导体单元中从里到外依次包括含有的铝合金绞合导体，在铝合金绞合导体上挤包的屏蔽层，在屏蔽层上挤包的硅烷交联绝缘层，在绝缘层上挤包的半导电屏蔽层，在半导电屏蔽层上绕包的铜带屏蔽层；铝合金绞合导体中包括单根铝合金芯。由于上述方案的运用，本专利技术专利与现有专利相比具有下列优点：1、由于采用了铝合金导体和铝合金带铠装层，不仅电缆自重小，能减轻建筑物的负担，其抗张强度和抗外力破坏的能力比普通铝合金电缆提高了300％以上，完全可以被长距离敷设；2、由于在绞合时单根铝合金芯随着绞笼的旋转会产生扭转弯曲，导致单根铝合金芯变形，采用摇篮式框绞设备生产绞合导体，可以有效地对绞合过程中的单根铝合金芯不停地退扭，使得单根铝合金芯导体不因长时间绞合而被扭伤变形从而保证了绞合导体质量；3、对绞合后的铝合金绞合导体进行退火处理，使其达到一定的柔软性；采用先进的金属热处理技术，适当软化紧压绞合后的铝合金导体，提高了导体的伸长率、抗蠕变性能以及电缆的弯曲性能；4、采用双层铝合金带连锁铠装，独特的环形凹凸闭合结构提高了抗击外界强大的破坏力的能力，环环相扣的连锁结构使电缆在敷设安装时易于弯曲，铝合金带重量远远小于钢带，既保持了钢带铠装原有的优越性能，又减轻了重量，安装时不需使用桥架，大大减小了安装难度，降低了安装成本。5、制造成本低。在与铜缆具有同样电性能的情况下，铝合金电缆比普通铜缆价格大约低15％-20％，比使用A级阻燃材料的铜缆价格低20％-25％，且安全性能远高于使用A阻燃材料的铜缆；6、施工成本低。铝合金电缆重量不到铜缆的一半，安装时不需构建用于支撑的钢架或只需构建很少的钢架即可完成安装，安装方便，安装费比铜缆少30％左右；7、铝合金材料中的主材铝资源是地壳中含量最丰富的金属元素，含量超过7％，我国铜资源匮乏而需求量又名列世界第一，每年进口的铜超过总使用量的70％。铝合金电缆的重量不到铜缆的一半，其截面仅为铜缆的1.1-1.5倍，价格比普通铜缆低15％-30％，使用新型铝合金导体代替铜导体，不仅可以化解资源紧张的矛盾，每年还可以节约上千亿的建设资金，对创建节约型社会和国家将产生不可估量的影响。附图说明附图1是本专利技术技术方案所具体实施的一种电力电缆。其中：1、缆芯单元，11、屏蔽导体单元，12、非吸湿性、阻燃型填充物，111、铝合金绞合导体，112、屏蔽层，113、硅烷交联绝缘层，114、半导电屏蔽层，115、铜带屏蔽层，1111、单根铝合金芯，2、非吸湿性、阻燃型包带层，3、连锁铠装层，4、外护套。具体实施方式下面结合附图，举例详细说明本专利技术的具体内容：1、如图1所示的电力电缆，绞合的缆芯单元1，在缆芯单元1中包括屏蔽导体单元11和非吸湿性阻燃型填充物12，缆芯单元1挤包外护套4，在缆芯单元1与外护套4之间从里向外依次包覆有非吸湿性阻燃带2和连锁铠装层3，其特征在于：所述屏蔽导体单元11中从里到外依次包括含有铝合金绞合导体111，在铝合金绞合导体111上挤包的屏蔽层112，在屏蔽层112上挤包的硅烷交联绝缘层113，在绝缘层113上挤包的半导电屏蔽层114，在半导电屏蔽层114上绕包的铜带屏蔽层115；铝合金绞合导体111中包括单根铝合金芯1111；2、制造本专利技术的方法，包括以下步骤：(1)选择添加了铁、硅、铜、镁、锌、硼等微量元素的合金铝杆拉制成直径相同的圆形铝合金芯；(2)将圆形铝合金芯按1+3n(n-1)方式排列，对排列好的多根圆形铝合金芯进行绞合，对于多层绞合的圆形铝合金芯采用逐层绞合的方式，且相邻层绞合方向应相反，绞合后的铝合金导体通过一组紧压模具进行逐层紧压，对绞合后的铝合金导体进行退火处理，使其达到一定的柔软性；由于在绞合时圆形铝合金芯随着绞笼的旋转会产生扭转弯曲导致圆形铝合金芯变形，采用摇篮式框绞设备生产铝合金绞合导体，可以有效地对绞合过程中的圆形铝合金芯不停地退扭，使得圆形铝合金芯不因长时间绞合而被扭伤变形从而保证了铝合金绞合导体质量；(3)采用三层共挤技术，将导电屏蔽层、硅烷交联绝缘层、半导电屏蔽层一次性挤包在铝合金绞合导体上，挤包的各层厚度应均匀，表面光滑、无肉眼可见缺陷和预交联现象，铜带屏蔽层紧密包覆在半导电屏蔽层外，紧贴、平整，不允许存在任何皱褶、漏包现象；绞合导体经挤包和绕包后形成屏蔽导体单元；(4)通过成缆机将屏蔽导体单元绞合成缆芯单元，在缆芯单元上重叠绕包非吸湿性阻燃包带，为保证缆芯单元的圆整性，绞合时应在缆芯单元中适当填充非吸湿性、阻燃型填充物，绞合后的缆芯单元应松紧适当，包带紧密包覆在缆芯上，绕包带重叠宽度不小于带宽的15％。包带后的缆芯应圆整饱满；(5)通过连锁铠装机将双层铝合金带包覆到缆芯单元上形成连锁铠装层，独特的环形凹凸闭合结构提高了抗击外界强大的破坏力的能力，环环相扣的连锁结构使电缆在敷设安装时易于弯曲，铝合金带重量远远小于钢带，既保持了钢带铠装原有的优越性能，又减轻了重量，安装时不需使用桥架，大大减小了安装难度，降低了安装成本。(6)通过一组挤塑模具在铠装的缆芯上挤包一种环保型外护套材料(包括无卤聚烯烃、热塑低烟无卤阻燃聚烯烃材料)。本专利技术一种高性能抗蠕变铝合金电力电缆的导体是一组经过特殊工艺加工的铝合金材料，其导电性能仅次于铜导体，抗张强度和伸长率远远优于纯铝，满足长距离敷设；铝合金导体不仅耐腐蚀性能优异、基材铝资源丰富、价格便宜，这些优点是铜所不具备的；铝合金电缆重量轻，易于敷设安装，所以铝合金是未来最理想的代替铜导体的金属材料。以上对本专利技术专利的特定实施例进行图示和说明，但本专利技术专利不仅仅限于以上实例，如铝合金单根导体不限于圆形，导体绞合排列方式不限于1+3n(n-1)方式，绝缘材料不限于硅烷交联，绝缘线芯不限于3个，凡根据本专利技术专利所作的等效变换，都应在本专利技术专利保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能抗蠕变铝合金电力电缆，包括绞合的缆芯单元(1)，在缆芯单元(1)中包括屏蔽导体单元(11)和非吸湿性阻燃型填充物(12)，缆芯单元(1)挤包外护套(4)，在缆芯单元(1)与外护套(4)之间从里向外依次包覆有非吸湿性阻燃带(2)和连锁铠装层(3)，其特征在于：所述屏蔽导体单元(11)中从里到外依次包括含有铝合金绞合导体(111)，在铝合金绞合导体(111)上挤包的屏蔽层(112)，在屏蔽层(112)上挤包的硅烷交联绝缘层(113)，在绝缘层(113)上挤包的半导电屏蔽层(114)，在半导电屏蔽层(114)上绕包的铜带屏蔽层(115)；铝合金绞合导体(111)中包括单根铝合金芯(1111)。

【技术特征摘要】
1.一种高性能抗蠕变铝合金电力电缆，包括绞合的缆芯单元(1)，在缆芯单元(1)中包括屏蔽导体单元(11)和非吸湿性阻燃型填充物(12)，缆芯单元(1)挤包外护套(4)，在缆芯单元(1)与外护套(4)之间从里向外依次包覆有非吸湿性阻燃带(2)和连锁铠装层(3)，其特征在于：所述屏蔽导体单元(11)中从里到外依次包括含有铝合金绞合导体(111)，在铝合金绞合导体(111)上挤包的屏蔽层(112)，在屏蔽层(112)上挤包的硅烷交联绝缘层(113)，在绝缘层(113)上挤包的半导电屏蔽层(114)，在半导电屏蔽层(114)上绕包的铜带屏蔽层(115)；铝合金绞合导体(111)中包括单根铝合金芯(1111)。2.根据权利要求1所述的高性能抗蠕变铝合金电力电缆，其特征在于：所述单根铝合金芯(1111)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子纯，吴荣美，邵秀琴，唐秀芹，陈彩云，
申请(专利权)人：江苏东强股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32