[发明专利]一种稀土铝合金低压联锁铠装电力电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电缆领域，尤其涉及一种稀土铝合金低压联锁铠装电力电缆及其制备方法。

背景技术

据估计，“十三五”期间我国电力工业电网投资达5.8万亿元，其中规划电网投资约2.85万亿元。2011年，我国电缆行业的用铜量已达到514万吨，超过美国稳居第一，而电力电缆的用铜量占电缆行业总用铜量的1/3。我国铜资源贫乏，2011年铜矿石进口量达到了639万吨，进口依存度达到84.3%，铜价也因此一路飙升，自2005年的3万元/吨涨到2013年的7万元/吨，寻求铜的替代品势在必行，世界电线电缆行业经调查研究后提出了“以铝代铜”的意见。我国铝资源丰富，拥有储量矿石22.7亿吨，居世界第7位，2011年原铝产量达到1778.6万吨，占世界比重达69.44%。

自《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》国发【2010】32号文件发布以来，发展稀土功能材料、新型合金材料成为我国电缆行业新产品研发的关键方向。通过特定方法将稀土元素加入铝合金中作为导电线芯的应用技术，解决了现有普通铝芯电力电缆电性能、机械性能、连接性能及耐腐蚀性能差的缺点，可淘汰铝芯电力电缆，取代铜芯电力电缆，广泛应用于配电网和工业装置中的电力传输系统。

目前低压电力电缆导电线芯多采用铜/铝芯圆形紧压结构，填充系数在83%-90%之间，线芯与空气接触易氧化变黑，影响电性能。当电力电缆敷设于地下、管道中、水下、竖井中等场合时，为防护外来机械力的破坏，采用双层钢带间隙绕包形式的铠装层，降低了电缆的柔韧性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的问题，提供采用稀土铝合金为导体，在与空气接触时，形成氧化层，采用铝合金带联锁铠装，弯曲性能提高了40%,填充系数达96%左右的稀土铝合金低压联锁铠装电力电缆及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种稀土铝合金低压联锁铠装电力电缆，该电力电缆由内向外依次包括：缆芯、铠装层和外护套；

所述缆芯包括四束线芯呈矩阵排布，每一束线芯包括中心的圆形铝合金杆材和围绕中心的多根梯形铝合金杆材，多根梯形铝合金杆材通过绞合绕中心的圆形铝合金杆材形成圆环，并由中心的圆形铝合金杆材向外形成2-4层圆环；每一束线芯外还设有交联聚乙烯绝缘层；

所述铠装层为铝合金联锁铠装，通过联锁铠装工艺在缆芯外形成一层铝合金带；

所述外护套采用聚氯乙烯材质。

其中，所述缆芯的四束线芯通过绞合及重叠绕包工艺在外形成成缆绕包层。

其中，所述铠装层包括绕包在所述成缆绕包层外部的铝合金带，在所述铝合金带上设置有轧纹，所述轧纹有两条，且所述两条轧纹都沿着所述铝合金带的轴线方向平行设置，在所述两条轧纹中，一条为向外凸出的凸棱，另外一条为向内凹陷的凹槽。

其中，所述外护套采用90℃高阻燃聚氯乙烯护套料材质。

为了实现上述发明目的，本发明采用另一个技术方案为：

一种稀土铝合金低压联锁铠装电力电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

杆材制备：

将含有以下组分铁0.3-0.8wt%，硅0.08wt%，铜0.15-0.3wt%，镁0.05%wt%，锌0.05wt%，硼0.001-0.04wt%，稀土元素0.10-0.8wt%的铝合金杆材通过圆形和梯形模具组合方式一次性拉制成圆形铝合金杆材和梯形铝合金杆材，并退火处理；

缆芯制备：

多根梯形铝合金杆材通过绞合绕中心的圆形铝合金杆材形成圆环，并由中心的圆形铝合金杆材向外形成2-4层圆环，使整束形成圆形线芯，相邻层绞合方向相反，最外层为左向，在绞合导体外挤包一层交联聚乙烯绝缘层，四束线芯呈矩阵排布形成缆芯；

铠装成品：

通过联锁铠装工艺在缆芯外形成一层铝合金带，使用90℃聚氯乙烯护套料挤包护套层。

其中，所述缆芯制备中将四束线芯通过盘绞机绞合并重叠绕包绝缘纸层构成缆芯。