碳纤维复合芯高导电率铝型线导线的制作方法
碳纤维复合芯高导电率铝型线导线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种导线，特别涉及一种高导电率导线。
【背景技术】
[0002]随着电力需求的增长，架空输电线路如何在更苛刻的运行环境下经济有效地运行一直是设计者们关注的焦点。架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位，长期以来，架空导线主要使用钢芯铝绞线。钢芯铝绞线存在如下缺陷:一是强度低；二是导电率低，载流量小；三是重量重。为提高线路的传输容量，最直接的方法是提高线路的电压等级，如果仍然采用传统的钢芯铝绞线则势必会相应的增大导线的导电截面，导致导线重量增加，这将会增大导线敷设的难度并且线路运行时亦将面临电线路损耗增大、运行成本增加的窘境。并且目前市面上的铝线普遍采用圆线、Z形型线和梯形型线，而圆线容易出现线头，Z形型线的制造成本较高，梯形型线的紧凑性则不够好。
[0003]因此本领域技术人员致力于开发一种导电率高、重量轻、强度大、线损低且具有更低制造成本和更好紧凑性的导线。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，包括加强芯，加强芯由碳纤维芯复合芯棒制成，在加强芯外包裹有至少一层软铝型线层，每层软铝型线层均由若干根软铝型线绞合而成，软铝型线的截面为扇形。
[0006]较佳的，加强芯的密度大于或等于1.9g/cm3，抗拉强度为2800MPa_3200MPa，软铝型线的导电率大于等于63.5% IACS。
[0007]较佳的，加强芯外包裹有三层软铝型线层，最内层的软铝型线层由七根软铝型线绞合而成，每层的软铝型线数量与其相邻层的软铝型线数量差为五个。
[0008]较佳的，为了提高了软铝型线层的绞合质量，所述软铝型线靠近加强芯的边为短边，远离加强芯的边为长边，短边和长边与两斜边的过渡均为圆角过渡。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用碳纤维复合芯作为加强芯，在不增加重量的前提下来提高导线的的承载力，并将导电率达63.5% IACS的软铝型线绞合在碳纤维芯棒外层，使其导电性能大大提高，同时降低了线路损耗，提升了线路运行的可靠性和经济性，软铝型线的扇形结构不仅降低了型线的制造成本，相对于圆线与梯形型线具有更好的紧凑性，并且相对于Z形型线在损坏后更易维修。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型中碳纤维复合芯高导电率铝型线导线的结构示意图。
[0011]图2是图1中软铝型线的结构放大示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0013]如图1所示，本实施例包括加强芯I和软铝型线2，所述加强芯I由碳纤维芯复合芯棒制成，加强芯I的密度大于1.9g/cm3，抗拉强度为2800MPa-3200MPa。在加强芯I外包裹有至少一层软铝型线层，本实施例中，在加强芯I外包裹有三层软铝型线层，每层软铝型线层均由多根软铝型线2绞合而成，所述软铝型线2的导电率大于等于63.5% IACS。最内层的软铝型线层由七根软铝型线2绞合而成，每层的软铝型线2数量与其相邻层的软铝型线2数量差为五个。
[0014]所述软铝型线2的截面为扇形，该软铝型线2靠近加强芯I的边为短边2a，远离加强芯I的边为长边2b，短边2a和长边2b与两斜边的过渡均为圆角过渡。
[0015]所述软铝型线2由以下步骤制成:
[0016]a、熔炼铝材，熔炼时加入配料，配料为铁、硅、硼、稀土中的一种或几种以及纯铝为合金成分的铝中间合金锭，以保证加入配料后铝材中硅的含量控制在0.03%?0.05%，铁的含量控制在0.05%?0.10%，且铁、硅含量比为2.0?2.2的范围；同时确保钒、钛、铬和锰的含量之和不大于0.001%，铜的含量不大于0.001% ;铝的含量不小于99.85%，熔化炉的温度为740 °C?750 °C ；
[0017]b、轧制铝材，轧制铝材时轧机温度为490?500°C，然后通过冷却液冷却，冷却液温度为30?40°C，乳出的铝材温度不低于300°C，收线温度不高于150°C ;
[0018]c、将轧制出的铝材静置冷却，在本实施例中，将将轧制出的铝材静置24小时之后，通过模具拉制成型线，模具包括工作区、定径区、润滑区和出口区，工作区和定径区的表面粗糙度不大于0.1，润滑区和出口区的表面粗糙度不大于0.8 ;
[0019]d、以为370?380°C的退火温度，将型线恒温退火5小时。
[0020]采用这种导线，通过对铝材加工工艺的优化和原材料配方的调整，制作出高导电率铝杆，再拉制出导电率达63.5% IACS的软铝型线2，将其绞合在碳纤维芯棒外层，虽然退火后的软铝型线2的机械强度较硬铝差但导线整体受力可以主要依靠碳纤维承载，并且由于经过退火工序，因此耐用度更高，加之导电性能的提高可以综合提升线路运行的可靠性和经济性。而扇形结构的软铝型线2不仅制造成本较低，同时由于长边2b和短边2a均为弧形，相对于圆线与梯形型线绞合后每根软铝型线2之间更加紧凑，损坏率较低，并且由于最内层的软铝型线层由七根软铝型线2绞合而成，每层的软铝型线2数量与其相邻层的软铝型线2数量差为五个，使得绞合而成的每层软铝型线层之间贴合更加紧密。同时由于扇形结构较为简单，相对于Z形型线也更易于维修。
[0021]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，包括加强芯(1)，其特征是:所述加强芯(I)由碳纤维芯复合芯棒制成，在加强芯(I)外包裹有至少一层软铝型线层，每层软铝型线层均由若干根软铝型线(2)绞合而成，所述软铝型线(2)的截面为扇形。2.如权利要求1所述的碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，其特征是:所述加强芯(I)的密度大于或等于1.9g/cm3，抗拉强度为2800MPa-3200MPa，所述软铝型线(2)的导电率大于等于 63.5%IACS。3.如权利要求1所述的碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，其特征是:所述加强芯(I)外包裹有三层软铝型线层，最内层的软铝型线层由七根软铝型线(2)绞合而成，每层的软铝型线(2)数量与其相邻层的软铝型线(2)数量差为五个。4.如权利要求1或2或3所述的碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，其特征是:所述软铝型线(2)靠近加强芯(I)的边为短边(2a)，远离加强芯(I)的边为长边(2b)，所述短边(2a)和长边(2b)与两斜边的过渡均为圆角过渡。
【专利摘要】本实用新型公开了一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，包括加强芯(1)，所述加强芯(1)由碳纤维芯复合芯棒制成，在加强芯(1)外包裹有软铝型线(2)，所述软铝型线(2)的导电率大于等于63.5％IACS。本实用新型采用碳纤维复合芯作为加强芯，在不增加重量的前提下来提高导线的承载力，并将导电率达63.5％IACS的软铝型线绞合在碳纤维芯棒外层，使其导电性能大大提高，同时降低了线路损耗，提升了线路运行的可靠性和经济性，软铝型线的扇形结构不仅降低了型线的制造成本，相对于圆线与梯形型线具有更好的紧凑性，并且相对于Z形型线在损坏后更易维修。
【IPC分类】H01B1/02, H01B9/00, H01B5/10
【公开号】CN204695804
【申请号】CN201520315223
【发明人】郭翔宇, 星守疆
【申请人】重庆泰山电缆有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月15日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种导线，特别涉及一种高导电率导线。
【背景技术】
[0002]随着电力需求的增长，架空输电线路如何在更苛刻的运行环境下经济有效地运行一直是设计者们关注的焦点。架空输电导线作为输送电力的载体，在输电线路中占有极为重要的地位，长期以来，架空导线主要使用钢芯铝绞线。钢芯铝绞线存在如下缺陷:一是强度低；二是导电率低，载流量小；三是重量重。为提高线路的传输容量，最直接的方法是提高线路的电压等级，如果仍然采用传统的钢芯铝绞线则势必会相应的增大导线的导电截面，导致导线重量增加，这将会增大导线敷设的难度并且线路运行时亦将面临电线路损耗增大、运行成本增加的窘境。并且目前市面上的铝线普遍采用圆线、Z形型线和梯形型线，而圆线容易出现线头，Z形型线的制造成本较高，梯形型线的紧凑性则不够好。
[0003]因此本领域技术人员致力于开发一种导电率高、重量轻、强度大、线损低且具有更低制造成本和更好紧凑性的导线。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，包括加强芯，加强芯由碳纤维芯复合芯棒制成，在加强芯外包裹有至少一层软铝型线层，每层软铝型线层均由若干根软铝型线绞合而成，软铝型线的截面为扇形。
[0006]较佳的，加强芯的密度大于或等于1.9g/cm3，抗拉强度为2800MPa_3200MPa，软铝型线的导电率大于等于63.5% IACS。
[0007]较佳的，加强芯外包裹有三层软铝型线层，最内层的软铝型线层由七根软铝型线绞合而成，每层的软铝型线数量与其相邻层的软铝型线数量差为五个。
[0008]较佳的，为了提高了软铝型线层的绞合质量，所述软铝型线靠近加强芯的边为短边，远离加强芯的边为长边，短边和长边与两斜边的过渡均为圆角过渡。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用碳纤维复合芯作为加强芯，在不增加重量的前提下来提高导线的的承载力，并将导电率达63.5% IACS的软铝型线绞合在碳纤维芯棒外层，使其导电性能大大提高，同时降低了线路损耗，提升了线路运行的可靠性和经济性，软铝型线的扇形结构不仅降低了型线的制造成本，相对于圆线与梯形型线具有更好的紧凑性，并且相对于Z形型线在损坏后更易维修。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型中碳纤维复合芯高导电率铝型线导线的结构示意图。
[0011]图2是图1中软铝型线的结构放大示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0013]如图1所示，本实施例包括加强芯I和软铝型线2，所述加强芯I由碳纤维芯复合芯棒制成，加强芯I的密度大于1.9g/cm3，抗拉强度为2800MPa-3200MPa。在加强芯I外包裹有至少一层软铝型线层，本实施例中，在加强芯I外包裹有三层软铝型线层，每层软铝型线层均由多根软铝型线2绞合而成，所述软铝型线2的导电率大于等于63.5% IACS。最内层的软铝型线层由七根软铝型线2绞合而成，每层的软铝型线2数量与其相邻层的软铝型线2数量差为五个。
[0014]所述软铝型线2的截面为扇形，该软铝型线2靠近加强芯I的边为短边2a，远离加强芯I的边为长边2b，短边2a和长边2b与两斜边的过渡均为圆角过渡。
[0015]所述软铝型线2由以下步骤制成:
[0016]a、熔炼铝材，熔炼时加入配料，配料为铁、硅、硼、稀土中的一种或几种以及纯铝为合金成分的铝中间合金锭，以保证加入配料后铝材中硅的含量控制在0.03%?0.05%，铁的含量控制在0.05%?0.10%，且铁、硅含量比为2.0?2.2的范围；同时确保钒、钛、铬和锰的含量之和不大于0.001%，铜的含量不大于0.001% ;铝的含量不小于99.85%，熔化炉的温度为740 °C?750 °C ；
[0017]b、轧制铝材，轧制铝材时轧机温度为490?500°C，然后通过冷却液冷却，冷却液温度为30?40°C，乳出的铝材温度不低于300°C，收线温度不高于150°C ;
[0018]c、将轧制出的铝材静置冷却，在本实施例中，将将轧制出的铝材静置24小时之后，通过模具拉制成型线，模具包括工作区、定径区、润滑区和出口区，工作区和定径区的表面粗糙度不大于0.1，润滑区和出口区的表面粗糙度不大于0.8 ;
[0019]d、以为370?380°C的退火温度，将型线恒温退火5小时。
[0020]采用这种导线，通过对铝材加工工艺的优化和原材料配方的调整，制作出高导电率铝杆，再拉制出导电率达63.5% IACS的软铝型线2，将其绞合在碳纤维芯棒外层，虽然退火后的软铝型线2的机械强度较硬铝差但导线整体受力可以主要依靠碳纤维承载，并且由于经过退火工序，因此耐用度更高，加之导电性能的提高可以综合提升线路运行的可靠性和经济性。而扇形结构的软铝型线2不仅制造成本较低，同时由于长边2b和短边2a均为弧形，相对于圆线与梯形型线绞合后每根软铝型线2之间更加紧凑，损坏率较低，并且由于最内层的软铝型线层由七根软铝型线2绞合而成，每层的软铝型线2数量与其相邻层的软铝型线2数量差为五个，使得绞合而成的每层软铝型线层之间贴合更加紧密。同时由于扇形结构较为简单，相对于Z形型线也更易于维修。
[0021]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，包括加强芯(1)，其特征是:所述加强芯(I)由碳纤维芯复合芯棒制成，在加强芯(I)外包裹有至少一层软铝型线层，每层软铝型线层均由若干根软铝型线(2)绞合而成，所述软铝型线(2)的截面为扇形。2.如权利要求1所述的碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，其特征是:所述加强芯(I)的密度大于或等于1.9g/cm3，抗拉强度为2800MPa-3200MPa，所述软铝型线(2)的导电率大于等于 63.5%IACS。3.如权利要求1所述的碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，其特征是:所述加强芯(I)外包裹有三层软铝型线层，最内层的软铝型线层由七根软铝型线(2)绞合而成，每层的软铝型线(2)数量与其相邻层的软铝型线(2)数量差为五个。4.如权利要求1或2或3所述的碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，其特征是:所述软铝型线(2)靠近加强芯(I)的边为短边(2a)，远离加强芯(I)的边为长边(2b)，所述短边(2a)和长边(2b)与两斜边的过渡均为圆角过渡。
【专利摘要】本实用新型公开了一种碳纤维复合芯高导电率铝型线导线，包括加强芯(1)，所述加强芯(1)由碳纤维芯复合芯棒制成，在加强芯(1)外包裹有软铝型线(2)，所述软铝型线(2)的导电率大于等于63.5％IACS。本实用新型采用碳纤维复合芯作为加强芯，在不增加重量的前提下来提高导线的承载力，并将导电率达63.5％IACS的软铝型线绞合在碳纤维芯棒外层，使其导电性能大大提高，同时降低了线路损耗，提升了线路运行的可靠性和经济性，软铝型线的扇形结构不仅降低了型线的制造成本，相对于圆线与梯形型线具有更好的紧凑性，并且相对于Z形型线在损坏后更易维修。
【IPC分类】H01B1/02, H01B9/00, H01B5/10
【公开号】CN204695804
【申请号】CN201520315223
【发明人】郭翔宇, 星守疆
【申请人】重庆泰山电缆有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月15日
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