[发明专利]一种柔性扁带型铜覆钢的生产方法

说明书

本发明公开了一种柔性扁带型铜覆钢的生产方法，属于电力系统接地领域，包括S1.钢材表面处理及校直。S2.椭圆成形，通过轧制模具，将钢材形状由圆形轧制成椭圆形，并进行抛光。S3.熔铸成形，将椭圆型异性钢材通过装有熔融铜的连铸炉中包裹上一层铜并冷却形成椭圆形铜覆钢。S4.轧制成型，将半成品通过连续轧制加工成扁带形状。S5.热处理，将加工后的扁带铜覆钢体在气体保护下进行热处理，钢芯的硬度和强度大幅降低，得到足够的柔软度，可以很便捷地调直和弯折。S6.定型，通过成形模拉拔，使尺寸和光洁度符合标准。所得到的柔性扁带型铜覆钢可以优化现有铜覆钢材质接地体易腐蚀、易脱层、弯折性能差等不足之处，具有广泛应用前景。

技术领域

本发明涉及电力系统及电气装置等接地领域，具体的为一种柔性扁带型铜覆钢接地体材料的生产方法。

背景技术

接地材料作为保障电力系统安全运行的重要组成之一，其性能和质量不仅关系到电网中重大设备的运行安全，也关系到电力运行人员的人身安全。

接地网一旦腐蚀损坏就会造成电气设备“失地”，接地电阻升高，地电位升高，高压串入二次回路，影响电气设备的安全运行及人身安全，造成重大事故和经济损失。接地网长期处于地面下0.5m-1.2m的土壤中，常常由于土壤的环境作用而发生腐蚀。为了抑制接地网的腐蚀，国际上通常使用铜为接地材料，但是铜材的价格较贵，为此现在的接地装置一般使用铜覆钢等接地材料。铜覆钢材料相比较单一的金属材料，其耐腐蚀性较强，有良好的可塑性，既有铜的高导电性能又兼具钢材的高强度，高热阻，并且铜覆钢导体能够有效的降低接地阻抗和网内电位差。

电力行业目前使用的铜覆钢材料制造工艺为电镀和连铸两种工艺。电镀工艺存在镀铜厚度薄，铜和钢之间残留电解质，易形成电化学腐蚀，不能进行热处理，产品为硬态，使用时有弹性，弯折性能较差，如专利申请号201721387405.0所述。连铸工艺生产的产品目前为圆型截面，弯折性能较差，如专利申请号 201420090900.5中所述。为了适应不断发展的电力系统，就需要研制出一种新型的大长度柔性扁带型铜覆钢材料，这种材料不仅能够用于较高电压等级的变电站的接地装置，而且不易腐蚀，易进行弯曲折迭。如果采用扁截面钢材直接连铸形成扁带型铜覆钢，采用专利申请号201420090900.5或专利申请号201710112582.6中的方法进行加工，则会由于铜和钢的热膨胀系数不同，液态铜凝固成固态时，直角处铜层易开裂，故需提出新的生产方法。

本发明柔性扁带型铜覆钢的研制，将有效优化上述的接地体不足之处，提高供配电安全可靠性，有利于推动电力装备制造业的发展。采用柔性扁带型铜覆钢作为接地体的使用寿命长，可有力保障电网安全平稳运行，建设和维护费用得到大幅度下降，能够有效提升电网建设水平，促进电网安全运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种柔性扁带型铜覆钢的生产方法，解决了现有的圆形铜覆钢使用过程中存在的易开裂、易腐蚀和抗弯折性能差等问题，按照本发明内容所生产加工得到的柔性扁带型铜覆钢具有抗弯折性能好、耐腐蚀能力强等特点，可以广泛地应用于电力系统接地领域。

为实现上述目的，本发明以钢材和铜材为原材料，采用热熔连铸连轧的制造工艺可以加工得到柔性扁带型铜覆钢，请参阅图1和图2，其特征在于以下步骤：

步骤一：钢材表面处理及校直，通过除锈，逐步去除圆形钢棒或钢线表面的氧化皮和杂质，通过车削、抛光等得到要求的表面精度，在此过程中，进行多次校直。

步骤二：椭圆成形，通过模具，将钢材形状由圆形轧制成椭圆形，并进行抛光。

步骤三：熔铸成形，将椭圆型异性钢材在气体保护下向下引入装有液态铜的连铸炉中，并使铜覆盖在椭圆形异型钢材表面。结晶后的椭圆形铜覆钢通过水冷模具导出。在特定尺寸钢芯的情况下，通过模具的间隙调整来调节表面覆铜层的厚度，由此得到半制品——椭圆形铜覆钢。