一种铝合金导体、铝合金光伏电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种铝合金导体，包括以下重量比例成分：Mg0.03％～0.04％，Fe 0.25％～0.40％，Si 0.03～0.1％，Cu 0.10％～0.30％，B 0.002％～0.03％，Re 0.01％～0.30％，其余为铝可降低光伏电缆的重量和成本。本发明专利技术还公开一种铝合金光伏电缆及其制备方法，该铝合金光伏电缆的导体采用以上所述的铝合金导体。本发明专利技术相比与传统技术，可降低光伏电缆的重量和成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金导体、铝合金光伏电缆及其制备方法


[0001]本专利技术属于电缆
，具体涉及一种铝合金导体、铝合金光伏电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]新能源光伏专用电缆配套于新能源光伏电站建设领域，应用在光伏电池组件之间及组串至直流配电箱(汇流箱)之间。每个装机容量为100MW的光伏发电项目需要的光伏专用电缆的长度平均约为800km。随着光伏电站建设规模迎来爆发式增长，光伏专用电缆市场需求量巨大。
[0003]然而，传统的光伏发电系统用电缆通常采用的是镀锡5类铜导体、挤包辐照交联聚烯烃绝缘和护套，此类光伏电缆存在重量大、成本较高等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种铝合金导体、铝合金光伏电缆及其制备方法，可降低光伏电缆的重量和成本。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种铝合金导体，其包括以下重量比例成分：Mg 0.03％～0.04％，Fe 0.25％～0.40％，Si 0.03～
[0007]0.1％，Cu 0.10％～0.30％，B 0.002％～0.03％，Re 0.01％～0.30％，其余为铝。
[0008]优选的是，所述铝合金导体包括若干绞合在一起铝合金单线，所述铝合金单线的直径为0.3～0.5mm。
[0009]优选的是，所述铝合金单线的根数为56～1221根。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，提供一种铝合金光伏电缆及其制备方法，包括导体、绝缘层、以及护套层，所述导体采用权利要求1～3任一项所述的铝合金导体，所述绝缘层设于所述导体外，所述护套层设于所述绝缘层外。
[0011]优选的是，所述绝缘层和所述护套层均采用聚烯烃树脂、无机阻燃剂、抗氧剂、填充补强剂、敏化剂、炭黑、相容剂、以及润滑剂混合制得。
[0012]优选的是，所述绝缘层采用包括以下重量份的原料制成：
[0013]聚烯烃树脂100份、无机阻燃剂50～80份、抗氧剂1～3份、填充补强剂1～3份、敏化剂1～3份、炭黑1～2.5份、相容剂1～3份、以及润滑剂4～6份。
[0014]优选的是，所述护套层采用包括以下重量份的原料制成：
[0015]烯烃树脂100份、无机阻燃剂50～80份、抗氧剂1～3份、填充补强剂4～6份、敏化剂1～3份、炭黑1～2.5份、相容剂1～3份、以及润滑剂1～3份。
[0016]优选的是，所述聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯中的至少一种；
[0017]优选的是，所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、瓷土和硼酸锌中
的至少一种；
[0018]优选的是，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂2246、以及抗氧剂1010中的至少一种，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2，6
‑
二
‑
叔对丁基苯基)亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯的组合物；
[0019]优选的是，所述填充补强剂为碳酸钙、碳酸镁、滑石粉、黏土、陶土、白炭黑、氧化铝、钛白粉、氧化铁、氧化锌、氧化镁中的至少一种；
[0020]优选的是，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基异鼠月尿酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种；
[0021]优选的是，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物或马来酸酐接枝茂金属线性低密度聚乙烯中的至少一种；
[0022]优选的是，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、油酰胺、硅酮母粒、硬脂酸锌或聚乙烯蜡中的至少一种。
[0023]根据本专利技术的又一个方面，提供一种铝合金光伏电缆的制备方法，包括：
[0024]1)按照以上所述的铝合金导体包括的重量比例成分，将铝锭、铝硅镁合金锭、铝铁合金锭、铝铜合金锭、铝硼合金锭、以及铝铼稀土合金锭熔炼制成铝合金液体，再经过精炼、连铸连轧工序后进行拉丝，得到铝合金单线，最后对铝合金单线进行时效处理后绞合得到铝合金导体；
[0025]2)按照以上所述的铝合金光伏电缆中的绝缘层的重量份组成将各原料加入到高速搅拌机，混合均匀后加入到密炼机，在110～140℃条件下挤出后冷却造粒，得到绝缘层电缆料；
[0026]3)按照以上所述的铝合金光伏电缆中的护套层的重量份组成将各原料加入到高速搅拌机，混合均匀后加入到密炼机，在110～140℃条件下挤出后冷却造粒，得到护套层电缆料；
[0027]4)将绝缘层电缆料和护套层电缆料加入到双层共挤挤塑机，在110～160℃条件下在步骤1)制得的铝合金导体外挤出制得绝缘层和护套层，然后在辐照电子加速器上进行辐照交联，辐照剂量为4～9Mrad，得到铝合金光伏电缆。
[0028]优选的是，在步骤1)中，所述再经过精炼、连铸连轧工序后进行拉丝，得到铝合金单线，具体包括：
[0029]1‑
1)精炼：在保温炉中加入精炼剂，并通入氮气，在730～760℃条件下精炼30～40min；
[0030]1‑
2)过滤：将精炼后的铝合金液体过滤清除氧化夹渣，并加入晶粒细化剂进行细化处理；
[0031]1‑
3)浇铸：采用水平浇铸设备浇铸，浇铸温度控制在680～710℃，浇铸速度控制在8～10m/s，浇铸时冷却水压力控制在0.2～0.2MPa，得到铝合金锭坯；
[0032]1‑
4)铸坯：采用感应加热装置加热，铝合金锭坯的固溶处理温度控制在490～530℃；
[0033]1‑
5)连续轧制：铝合金锭坯进入轧机的温度控制在490～530℃，冷却乳化液温度控制在30～50℃，得到铝合金杆；
[0034]1‑
6)收线：采用双盘绕杆机收线，铝合金杆收线温度控制在10～150℃：
[0035]1‑
7)拉丝：将铝合金杆拉制成铝合金单线，拉丝采用进口多头拉丝机，采用26道模具，拉丝速度为30m/s，拉丝直径为0.20mm～0.60mm。
[0036]1‑
8)时效：对铝合金单线进行时效处理，时效参数为温度160～170℃，时间4～5h；
[0037]1‑
9)绞线：将若干铝合金单线通过束绞机进行绞合，制成五类铝合金导体。
[0038]有益效果：
[0039]本专利技术的铝合金导体，与传统的光伏发电系统用电缆所用的镀锡5类铜导体相比，重量轻，成本低，并且，蠕变性能优良。
[0040]本专利技术的铝合金光伏电缆及其制备方，该铝合金光伏电缆与传统的光伏发电系统用电缆相比，重量轻(同规格电缆可达40％～70％)，成本低(同规格电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金导体，其特征在于，包括以下重量比例成分：Mg 0.03％～0.04％，Fe 0.25％～0.40％，Si 0.03～0.1％，Cu0.10％～0.30％，B 0.002％～0.03％，Re 0.01％～0.30％，其余为铝。2.根据权利要求1所述的铝合金导体，其特征在于，所述铝合金导体包括若干绞合在一起铝合金单线，所述铝合金单线的直径为0.3～0.5mm。3.根据权利要求2所述的铝合金导体，其特征在于，所述铝合金单线的根数为56～1221根。4.一种铝合金光伏电缆，其特征在于，包括导体、绝缘层、以及护套层，所述导体采用权利要求1～3任一项所述的铝合金导体，所述绝缘层设于所述导体外，所述护套层设于所述绝缘层外。5.根据权利要求4所述的铝合金光伏电缆，其特征在于，所述绝缘层和所述护套层均采用聚烯烃树脂、无机阻燃剂、抗氧剂、填充补强剂、敏化剂、炭黑、相容剂、以及润滑剂混合制得。6.根据权利要求5所述的铝合金光伏电缆，其特征在于，所述绝缘层采用包括以下重量份的原料制成：聚烯烃树脂100份、无机阻燃剂50～80份、抗氧剂1～3份、填充补强剂1～3份、敏化剂1～3份、炭黑1～2.5份、相容剂1～3份、以及润滑剂4～6份。7.根据权利要求5所述的铝合金光伏电缆，其特征在于，所述护套层采用包括以下重量份的原料制成：烯烃树脂100份、无机阻燃剂50～80份、抗氧剂1～3份、填充补强剂4～6份、敏化剂1～3份、炭黑1～2.5份、相容剂1～3份、以及润滑剂1～3份。8.根据权利要求5所述的铝合金光伏电缆，其特征在于，所述聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯中的至少一种；优选地，所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、瓷土和硼酸锌中的至少一种；优选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂2246、以及抗氧剂1010中的至少一种，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2，6
‑
二
‑
叔对丁基苯基)亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯的组合物；优选地，所述填充补强剂为碳酸钙、碳酸镁、滑石粉、黏土、陶土、白炭黑、氧化铝、钛白粉、氧化铁、氧化锌、氧化镁中的至少一种；优选地，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基异鼠月尿酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种；优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯
‑
辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯
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乙酸乙烯酯共聚物或马来...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启，史会平，邵继领，李涛，肖成龙，臧德峰，龙海泳，张宗军，李焜钰，李辰百，巩庆让，肖波，
申请(专利权)人：特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：