[发明专利]高强度间隙型超耐热铝合金导线及超耐热铝合金的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种输变电器材，具体是架空输变电线路上使用的高强度导线。

背景技术

现有的架空输变电线路上使用的导线均为普通镀锌钢丝和普通铝合金单线绞合而成；这种普通钢芯铝导线的传输容量小，长期工作温度只有70℃，线膨胀系数大，弧垂大。随着建设事业的不断发展以及用电需求的日益增长，如何解决电力输送瓶颈，为建设事业提供充沛的电力资源，已经成为当前迫切需要解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是克服背景技术的不足，提供一种输变电导线的改进，该导线应具有大载流量、高耐热温度、高拉断力的特点，并且运行时弧垂小，使用寿命长。

本发明的另一个目的是提供一种超耐热铝合金的制造工艺，该工艺生产的铝合金应具有较高的耐热性能，并能配套用于超耐热铝合金导线上。

本发明采用的技术方案是：

高强度间隙型超耐热铝合金导线，包括高强度钢丝绞合而成的钢芯和绞合包覆在钢芯外围的超耐热铝合金单线，所述的钢芯表面由弓形线缠绕包覆，铝合金单线则绞合包覆在弓形线的外表面；钢芯与弓形线之间具有间隙，间隙中填充有防腐耐热油膏。

所述的弓形线是超耐热铝合金线。

所述的防腐耐热油膏形成的油膏层厚度为0.3～1.2mm。

所述的高强度间隙型超耐热铝合金导线的制造工艺，按以下步骤进行：

A、制超耐热铝合金单线：

1)在熔炉中使铝充分溶化；

2)加入以下成分及其重量份的元素：

Zr 0.15～0.29％

Fe 0.10～0.20％

Si 0.05～0.15％

B  0.05～0.10％

还包括微量C、Mn、Cr、V、Ti、Cu；

3)经过精炼、除气工序后，轧制成铝杆；

4)铝杆经过(350～420)℃、(80～120)h时效处理，拉制成超耐热铝合金单线。

B、高强度钢丝绞制成钢芯；

C、绞制超耐热铝合金导线：

在框式绞线机上进行以下操作：先在钢芯上涂上一层防腐耐热油膏，接着先在钢芯外圆周面将轧制成的若干个弓形线拼接成一个圆环形截面的包覆层，包覆层与钢芯之间保留适当的间隙，以容纳所述的防腐耐热油膏；然后在包覆层的外圆周面绕制一层以上的超耐热铝合金单线。

所述的防腐耐热油膏的厚度为0.3-1.2mm。

本发明的有益效果是：

1)由于本发明所获得的超耐热铝合金的耐热性能得到了显著提高，制成导线之后其长期工作温度达210℃以上，传输容量增大1倍，强度保持率90％以上(而普通钢芯铝导线的导体长期工作温度70℃，传输容量仅为该导线的一半)，使用寿命也明显延长。

2)该导线的承载钢芯采用特种高强度镀锌钢丝，强度180kgf/mm²以上，导线运行时由钢芯承受全部载荷(而普通钢芯铝导线的钢芯强度120kgf/mm²，导线运行时钢芯和导体部分共同承受载荷)。

3)该导线的内层导体采用弓型结构，确保导体和钢芯之间存在间隙(而普通钢芯铝导线的内层导体采用圆型结构)，因而能够有效地容纳防腐耐热油膏，对于减小弧垂具有明显作用。

4)超耐热铝合金导体与钢芯间存在间隙，间隙中填充防腐耐热油膏；钢芯单独承担导线拉力，在紧线温度以上运行时，导线的综合线膨胀系数就是高强度钢丝的线膨胀系数，导线运行时弧垂小(普通钢芯铝导线的导体与钢芯间没有间隙，导线的综合线膨胀系数由钢芯和导体线膨胀系数共同决定，综合线膨胀系数大，所以弧垂大)。

附图说明

图1是本发明的横截面结构示意图。

图2是本发明中的弓形线的截面结构示意图。

图3是整根导线的绞制生产过程示意图。

具体实施方式

如图1所示，高强度间隙型超耐热铝合金导线，包括高强度钢丝绞合而成的钢芯1和绞合包覆在钢芯外围的超耐热铝合金单线4，所述的钢芯表面由弓形线3缠绕包覆，铝合金单线则绞合包覆在弓形线的表面；钢芯与弓形线之间具有间隙2，间隙中填充有防腐耐热油膏。

所述的弓形线是超耐热铝合金线。

所述的防腐耐热油膏的厚度为0.3～1.2mm。