轻量化耐腐蚀节能型铝导体，其制备方法以及中压电力电缆技术

本发明专利技术公开了一种轻量化耐腐蚀节能型铝导体，其制备方法以及中压电力电缆，该轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法包括以下步骤：S1、按照以下成分的质量百分比进行原料的配料：Al 100份、Si 0.03～0.04份、Fe 0.09～0.10份、Cu 0.08～0.13份、Zn 0.005～0.007份、La 0.0008～0.001份、Be 0.015～0.03份、Ti 0.001～0.002份、V 0.007～0.008份、Zr 0.01～0.02份、Mn 0.003～0.005份、Mg 0.001～0.002份；S2、将各原料加入熔化炉中熔化，搅拌使铝液均匀；S3、浇铸步骤S2得到的铝液，得到铝铸锭；S4、对所述铝铸锭进行感应加热，当温度升到520～540℃下进行轧制，得到所述轻量化耐腐蚀节能型铝导体。本发明专利技术的轻量化耐腐蚀节能型铝导体，电导率达到了62.5％IACS～63.0％IACS，且改善了铝导体的抗蠕变性能。

【技术实现步骤摘要】
轻量化耐腐蚀节能型铝导体，其制备方法以及中压电力电缆
本专利技术涉及铝合金材料
，具体涉及一种轻量化耐腐蚀节能型铝导体，其制备方法以及中压电力电缆。
技术介绍
电力电缆是在电力系统中用于传输和分配电能的线材产品，电缆使用量巨大，广泛应用于各种发电厂及地下输配电线路中。现阶段电力输配线路主要采用铜导体电力电缆，由于铜材料比重大，受到运输及安装限制影响，电缆段长短，中间接续多，增加运行安全隐患。尤其在风电场、光伏电站等发电场所，由于昼夜温差大、湿气重，铜芯电缆极易发生氧化腐蚀，造成安全隐患。加之近年来铜价稳步攀升，采用铜芯电缆从项目投资到运营维护，其经济成本越来越大。目前国内的常规铝导体电导率为61％IACS(28.264Ω·mm2/km)，铝杆中铁、硅含量高达0.45％，同样电阻要求下，截面积需要更大。同时由于普通铝导体电缆的抗蠕变差，会产生电缆接续问题，影响电力系统稳定性，缩短使用寿命。据统计，由于电缆中间接头及终端安装问题产生的线路故障占电缆线路故障的7.6％，这也是制约铝电缆应用的最大障碍。8000系列铝合金导体虽然解决了抗蠕变性能，但是由于增加了退火工序，其价格比普通铝导体高近15％，成本又较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种轻量化耐腐蚀的节能型铝导体。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照以下成分的质量百分比进行原料的配料：Al100份、Si0.03～0.04份、Fe0.09～0.10份、Cu0.08～0.13份、Zn0.005～0.007份、La0.0008～0.001份、Be0.015～0.03份、Ti0.001～0.002份、V0.007～0.008份、Zr0.01～0.02份、Mn0.003～0.005份、Mg0.001～0.002份；S2、将各原料加入熔化炉中熔化，搅拌使铝液均匀；S3、浇铸步骤S2得到的铝液，得到铝铸锭；S4、对所述铝铸锭进行感应加热，当温度升到520～540℃下进行轧制，得到所述轻量化耐腐蚀节能型铝导体。进一步地，步骤S1中，选用Al99.70铝锭、AlSi12、AlFe20、AlCu50、AlZn10、AlRe10、AlBe10、AlZr10、AlMg10作为原料进行配料。进一步地，步骤S2中，将熔化后的铝液于750～780℃下保温，充分搅拌至均匀，搅拌时间≥30min，静置保温，获得铝熔体。进一步地，步骤S3中，浇铸的温度为690～700℃。本专利技术还提供了由所述的方法制备得到的轻量化耐腐蚀节能型铝导体。进一步地，所述铝导体的电阻率为27.367～27.577Ω·mm2/km。本专利技术还提供了一种中压电力电缆，所述中压电力电缆包括所述的轻量化耐腐蚀节能型铝导体。进一步地，所述中压电力电缆包括铝导体、半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、半导电绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、填充层、包带层、隔离套、铠装层和外护套层组成；所述铝导体是由铝单丝绞合形成的，所述半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、半导电绝缘屏蔽层、金属屏蔽层自内向外依次包覆在所述铝导体的外侧，形成缆芯；所述包带层、隔离套、铠装层和外护套层自内向外依次包覆在所述缆芯的外侧，所述填充层填充于所述缆芯与包带层之间的间隙。进一步地，在铝单丝绞合成铝导体时，铝导体最外层铝单丝的绞线方向为左向，且相邻层铝单丝绞线方向相反，绞线时最外层采用12倍小节径比。进一步地，所述半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层通过三层共挤的工艺挤包于所述铝导体上，且在安装挤出模具的过程中使用阶梯轴状的对中销以控制绝缘屏偏心在6％以内。本专利技术的有益效果：1.本专利技术通过控制铝导体中铁、硅含量在0.30％以下，提升了铝导体的电导率；通过加入Be元素，有利于提高铝合金的强度；通过调整铝杆中铜元素成分比例，改善了铝导体的抗蠕变性能，与纯铝电缆相比，蠕变性能提高了300％。本专利技术的高导电率铝杆的金属组织结构明显好转，经过生产试验以及后续拉丝时抗拉强度、伸长率大大改善，导电率提升到62.5％IACS～63.0％IACS之间。2.本专利技术的中压电力电缆，通过采用所述轻量化耐腐蚀节能型铝导体，使得导体的导电率更高，在满足标准电阻的条件下，铝导体的截面积减小了约3％；同时导体的抗蠕变性能也提高了，从而可以提高导体连接的安全性。3.本专利技术通过绝缘三层共挤模芯对中销的使用，减小了绝缘偏心，且绝缘厚度至少降低了0.3mm，从而减小了绝缘线芯的外径，既节省了材料，节省了成本；同时外径的降低，又可以降低弯曲半径，节省空间，给客户终端链接设备留下更大的宝贵空间。附图说明图1是本专利技术一实施例的中压电力电缆的截面结构示意图；图2是对中销的结构示意图；图3是本专利技术的中压电力电缆的制备工艺流程图；图中标号说明：1、铝导体；2、半导电导体屏蔽层；3、交联聚乙烯绝缘层；4、半导电绝缘屏蔽层；5、铜带屏蔽层；6、PP填充层；7、绕包带；8、隔离套；9、金属铠装层；10、外护套。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如
技术介绍
所述，目前国内的常规铝导体电导率为61％IACS(28.264Ω·mm2/km)，铝杆中铁、硅含量高达0.45％，同样电阻要求下，截面积需要更大。同时由于普通铝导体电缆的抗蠕变差，会产生电缆接续问题，影响电力系统稳定性，缩短使用寿命。8000系列铝合金导体虽然解决了抗蠕变性能，但是由于增加了退火工序，其价格比普通铝导体高近15％，成本又较高。为了解决这一技术问题，本专利技术提供了一种轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，包括以下步骤：S1、按照以下成分的质量百分比进行原料的配料：Al100份、Si0.03～0.04份、Fe0.09～0.10份、Cu0.08～0.13份、Zn0.005～0.007份、La0.0008～0.001份、Be0.015～0.03份、Ti0.001～0.002份、V0.007～0.008份、Zr0.01～0.02份、Mn0.003～0.005份、Mg0.001～0.002份；S2、将各原料加入熔化炉中熔化，搅拌使铝液均匀；S3、浇铸步骤S2得到的铝液，得到铝铸锭；S4、对所述铝铸锭进行感应加热，当温度升到520～540℃下进行轧制，得到所述轻量化耐腐蚀节能型铝导体。本专利技术步骤S1中，优选地选用Al99.70铝锭、AlSi12、AlFe20、AlC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、按照以下成分的质量百分比进行原料的配料：Al 100份、Si 0.03～0.04份、Fe0.09～0.10份、Cu 0.08～0.13份、Zn 0.005～0.007份、La 0.0008～0.001份、Be 0.015～0.03份、Ti 0.001～0.002份、V 0.007～0.008份、Zr 0.01～0.02份、Mn 0.003～0.005份、Mg 0.001～0.002份；/nS2、将各原料加入熔化炉中熔化，搅拌使铝液均匀；/nS3、浇铸步骤S2得到的铝液，得到铝铸锭；/nS4、对所述铝铸锭进行感应加热，当温度升到520～540℃下进行轧制，得到所述轻量化耐腐蚀节能型铝导体。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照以下成分的质量百分比进行原料的配料：Al100份、Si0.03～0.04份、Fe0.09～0.10份、Cu0.08～0.13份、Zn0.005～0.007份、La0.0008～0.001份、Be0.015～0.03份、Ti0.001～0.002份、V0.007～0.008份、Zr0.01～0.02份、Mn0.003～0.005份、Mg0.001～0.002份；
S2、将各原料加入熔化炉中熔化，搅拌使铝液均匀；
S3、浇铸步骤S2得到的铝液，得到铝铸锭；
S4、对所述铝铸锭进行感应加热，当温度升到520～540℃下进行轧制，得到所述轻量化耐腐蚀节能型铝导体。


2.如权利要求1所述的轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，其特征在于，步骤S1中，选用Al99.70铝锭、AlSi12、AlFe20、AlCu50、AlZn10、AlRe10、AlBe10、AlZr10、AlMg10作为原料进行配料。


3.如权利要求1所述的轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，将熔化后的铝液于750～780℃下保温，充分搅拌至均匀，搅拌时间≥30min，静置保温，获得铝熔体。


4.如权利要求1所述的轻量化耐腐蚀节能型铝导体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，浇铸的温度为690～700℃。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：马振清，张伟，宋文娜，曹西伟，孙大壮，陈启超，陈攀，李明，卢金贺，
申请(专利权)人：江苏亨通电力电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32