一种铜铝合金混合导体制造技术

本实用新型专利技术属于电缆技术领域，公开了一种铜铝合金混合导体，包括中心抗拉件，以及围绕在中心抗拉件外侧的铝合金导体层，铝合金导体层外侧围绕有铜导体层，中心抗拉件包括中心抗拉单元以及设置在中心抗拉单元外侧的缓冲层，本实用新型专利技术的铜铝合金混合导体，其抗拉能力强，弯曲性能、导电性能优异，且具有性价比高、轻量化的优点，能够适用于港口、盾构以及风力发电等频繁弯曲的场合。发电等频繁弯曲的场合。发电等频繁弯曲的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种铜铝合金混合导体


[0001]本技术属于电缆
，具体涉及一种铜铝合金混合导体。

技术介绍

[0002]铜材是电缆行业的最主要原材料，其比重8.9g/cm3，电阻率ρ20为0.017241Ω
·
mm2/m，伸长率通常大于15％，抗拉强度大于200N/mm2。由于其拥有优异的导电性能以及良好的柔软性和抗拉性，工业用电力电缆通常均采用纯铜作为传输电流的载体。但近年由于疫情及国际形势的不确定性，铜价已经涨超过75000元/吨，这大大提高了电缆的成本，增加了各电缆终端用户的经营压力。
[0003]铝及铝合金导体以往用于高压架空电缆，相比铜导体，铝具有极低的比重，仅为2.7g/cm3，是铜的1/3；电阻率ρ20为0.028460Ω
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mm2/m，是铜的3/5；退火后伸长率可以接近10％，抗拉强度在100N/mm2左右，基本可以满足固定敷设电力电缆使用要求。相对于铜，铝合金价格更便宜，仅为22000元/吨，是铜的1/3，大大降低了成本。
[0004]随着碳中和的要求越来越高以及用户对电缆采购成本的控制越来越严格，很多厂家开始尝试用铝合金导体代替铜导体用于柔性电缆中。虽然这种做法可以大大降低成本并且满足电缆轻量化要求，但是铝合金导体直接用于柔性场合会出现电缆不抗拉、不耐弯曲等问题，严重的直接导致电缆断芯。
[0005]现有专利技术专利—一种新型铝合金导体电力电缆结构(专利号201410761986.4)，公开了一种铝合金导体电力电缆，有超强的弯曲性能，耐热性好，具有超强的万伏耐电压能力有点，然而该专利技术采用铝合金单一导体，稳定性、抗拉能力较差。现有专利技术专利—一种铝合金导体电力电缆(专利号201310397591.6)，公开了一种铝合金导体电力电缆，具有使用寿命长，它具有抗电磁干扰性强，抗撕拉性强的优点，但是电缆中心位置设置有一根加强芯且绝缘层外包裹有两层铠装层，导致该专利技术的电缆弯曲性能较差。
[0006]想要从根本上解决成本以及电缆重量、性能的问题，必须通过更为合理的结构设计，使得导体兼具铜的导电性以及韧性，同时也具有铝合金导体的低价格和低比重。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本技术提供了一种铜铝合金混合导体，其抗拉能力强，弯曲性能、导电性能优异，且具有性价比高、轻量化的优点，能够适用于港口、盾构以及风力发电等频繁弯曲的场合。
[0008]本技术提供的技术方案如下：
[0009]一种铜铝合金混合导体，包括中心抗拉件，以及围绕在中心抗拉件外侧的铝合金导体层，铝合金导体层外侧围绕有铜导体层。
[0010]进一步的，中心抗拉件包括中心抗拉单元以及设置在中心抗拉单元外侧的缓冲层。
[0011]进一步的，铝合金导体层包括若干个铝合金线束，铝合金线束围绕中心抗拉件均
匀且紧密排列。
[0012]进一步的，铜导体层包括铜线束，铜线束围绕铝合金导体层均匀且紧密排列。
[0013]进一步的，中心抗拉单元为导电芳纶，缓冲层为挤包在中心抗拉单元外侧的半导电橡胶层。
[0014]进一步的，铝合金线束采用若干根铝铁铜合金丝绞合而成，铝铁铜合金丝束丝节径比为10～20倍，绞合而成的铝合金线束节径比为6～14倍。
[0015]进一步的，铜线束采用铜丝绞合而成，铜丝束丝节径比为10～20倍，绞合而成的铜线束节径比为6～14倍。
[0016]综上所述，本技术的有益效果如下：
[0017](1)本技术混合导体中心采用导电芳纶加半导电橡胶挤包的方式，可以提供给导体更好的抗拉性能，并且辅助起到良好的载流功能；同时由于铝合金导体较为柔软，在导体弯曲过程中起到良好的应力缓冲作用，提高了导体的耐弯曲性能；外层一层较薄的铜导体起到良好的载流效果，并且良好韧性的铜丝可以给导体提供优良的耐磨性，保护铝合金单丝不容易断丝，由于电流的趋肤效应，该导体的载流量明显高于纯铜导体，具有良好的应用前景。
[0018](2)本技术的铜铝合金混合导体抗拉能力强，弯曲性能、导电性能优异，且具有性价比高、轻量化的优点，能够适用于频繁弯曲的移动场合。
附图说明
[0019]图1为本技术结构示意图。
[0020]附图标记如下：
[0021]1、中心抗拉件；2、铝合金导体层；3、铜导体层；11、中心抗拉单元；12、缓冲层。
具体实施方式
[0022]为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例和附图对本技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。
[0023]如图1所示，一种铜铝合金混合导体，包括中心抗拉件1，以及围绕在中心抗拉件1外侧的铝合金导体层2，铝合金导体层2外侧围绕有铜导体层3，中心抗拉件1包括中心抗拉单元11以及设置在中心抗拉单元11外侧的缓冲层12。
[0024]在本实施例中，中心抗拉单元11为导电芳纶，该导电芳纶的抗拉力超过12000N，表面电阻小于1000欧姆，高强度的中心抗拉单元11能够弥补铝合金代替铜导体产生的拉力损失甚至超过纯铜导体；缓冲层12为挤包在中心抗拉单元11外侧的半导电橡胶层，半导电橡胶层的作用主要是起到缓冲铝合金线束与中心抗拉单元11之间相互应力的作用，防止铝合金线束在反复弯曲过程中与抗拉单元11产生硬摩擦而损坏导体，缓冲层硬度应小于80A，强度大于10MPA，体积电阻率低于100Ω
·
cm。
[0025]在本实施例中，铝合金导体层2包括若干个铝合金线束，铝合金线束围绕中心抗拉件1均匀且紧密排列，铝合金线束采用若干根8系列的铝铁铜合金丝绞合而成，其主要成分为98.9％的铝(Al)、0.409％的铁(Fe)、0.184％的铜(Cu)，该铝合金线束电阻率为0.0279Ω
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mm2/m，伸长率大于10％，强度大于100MPA，铝铁铜合金丝束丝节径比为10～20倍，绞合
节径比为6～14倍。
[0026]在本实施例中，铜导体层3包括铜线束，铜线束围绕铝合金导体层2均匀且紧密排列，铜线束采用铜丝绞合而成，铜丝为电解铜，铜单丝电阻率为0.01680Ω
·
mm2/m，伸长率大于25％，强度大于200MPA，铜丝束丝节径比为10～20倍，绞合节径比为6～14倍。
[0027]为了更清晰的了解本技术专利的有益效果，请参考下表，以70mm2导体为一对比实施例。
[0028]表中导体束丝节径比均为15倍，内层铝合金绞合节径比为14倍，外层铜绞合节径比为10倍。对比样品纯铜导体与本技术铝合金铜混合导体采用相同的工艺生产。从表格中数据可以看出，尽管铝合金导体电阻略大于纯铜导体，但在抗拉、耐弯曲、重量、性价比以及载流量多个方面性能均优于纯铜导体，具有非常良好的应用前景。
[0029][0030]需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属
中普通技术人员所知的形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜铝合金混合导体，其特征在于，包括中心抗拉件（1），以及围绕在中心抗拉件（1）外侧的铝合金导体层（2），所述铝合金导体层（2）外侧围绕设有铜导体层（3）。2.根据权利要求1所述的一种铜铝合金混合导体，其特征在于，所述中心抗拉件（1）包括中心抗拉单元（11）以及设置在中心抗拉单元（11）外侧的缓冲层（12）。3.根据权利要求1所述的一种铜铝合金混合导体，其特征在于，所述铝合金导体层（2）包括若干个铝合金线束，所述铝合金线束围绕中心抗拉件（1）均匀且紧密排列。4.根据权利要求3所述的一种铜铝合金混合导体，其特征在于，所述铜导体层（3）包括铜线束，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱章兴，王兵兵，
申请(专利权)人：上海蓝昊电气江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：