一种抗拉强度高的铝合金软电缆及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及电缆生产技术领域，具体为一种抗拉强度高的铝合金软电缆及其制备方法。


背景技术：

[0002]
电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。在电力线路中，电缆所占比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500kv以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。
[0003]
以往，我国作为输电线用的电线主要成分是铜。但由于铜价格高，成本高，加上现在技术进步，铝合金导线的应用比例在不断的增加。
[0004]
现在输电线路上用的普通钢芯铝导线、铝包钢芯导线、耐热铝导线和高强铝导线等等。但现有的铝合金线材存在导电率不高、强度不高、不耐热、不同环境中导电率差异大、线耗高等一系列问题。因此我们对此做出改进，提出一种抗拉强度高的铝合金软电缆及其制备方法。


技术实现要素：

[0005]
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：本发明一种抗拉强度高的铝合金软电缆及其制备方法，包括如下的生产配比及组装工序：s1.制备缆芯：制备高质量的铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块，根据材料熔点和生产要求将其通过冶炼、精炼和轧制形成合金铝杆，在通过电缆工艺需求进行多重拉丝、绞丝和退火；s2.副加工工序：使用绝缘挤出机对退火后的铝合金导体制作绝缘线芯，在对绝缘线芯进行火花击穿实验，使用屏蔽机组对合格的绝缘线芯进行二次加工，再对已屏蔽的绝缘线芯进行质量检测；s3.铠装工序：将绝缘线芯根据生产需求配对组合并加以绞合成缆，根据电缆应用需求对成缆缆芯外表进行铠装包层，增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等；s4.护套工序：采用挤塑机将缆芯根生产需求挤包护套材料进行加工，护套分为内护和外护，在通过复绕机将电缆成品复绕至成品盘。
[0006]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，原料锭块分量对比为：硅0.6～0.7份、铁0.55～0.8份、铜0.5～0.9份、镁0.01～0.05份、锌0.5份、硼0.01～0.04份、锆0.05～0.07份、镍0.2～0.4份、锑0.01～0.03份、镧0.01-0.02份、锂0.003份和镓0.1份，余量为铝原料。
[0007]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，根本铝、硅、铁、铜、镁、锌、
硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块各种原料熔点以及原料配比将其投入炉中融化冶炼和精炼、在将其浇筑制取合金锭块，再将制取的合金锭块轧制成9.5mm-12mm的合金铝杆。
[0008]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，拉丝工艺分为大拉、中拉和微拉，其中大拉将合金铝杆拉拔至1.7mm以上的铝单丝，中拉将铝单丝进一步拉拔至1.1mm-1.7mm的细铝单丝，微拉将细铝单丝拉拔至0.24mm-1.1mm的微细铝单丝。
[0009]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，将微细铝单丝按一定规则排列组合，采用管式绞丝机绞制加工成缆芯导体，在将铝合金导体缆芯按生产工艺要求使用罐式高温退火炉进行高温加热退火，用于改善导体缆芯电性能和机械性能。
[0010]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s2步骤中，将退火后的铝合金缆芯导体使用150挤塑机机组为其表面挤出覆盖绝缘材料，其绝缘材料以硅烷胶料聚乙烯（xlpe）为主，保障导体正常运作温度由70度提高至90度，在使用屏蔽机组对绝缘缆芯进行分相或统包加工，并采用火花机组对绝缘缆芯进行击穿实验，用于确保绝缘缆芯整体质量。
[0011]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s3步骤中，将绝缘缆芯根据生产需求分色排列配对组合并加以绞合，使用成缆机进行加工，为其添加填充物等，在使用铠装机配合成缆机联合运作，进一步加工增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等。
[0012]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s4步骤中，使用护套材料将缆芯进一步分层护套保护，增加电缆的阻燃性，最后使用复绕机将成品的电缆根据生产所需复绕至成品盘，以便于后期运输。
[0013]
本发明的有益效果是：该种抗拉强度高的铝合金软电缆及其制备方法，通过添加多种合金材料辅助增加电缆，配合多重拉丝工艺、绞丝工艺和铠装工艺，从根本上大大提高电缆的抗拉强度、导电率和耐热性能，并且使得整体电缆相比于传统电缆更加柔软，工序简单合理，造价成本低，加工效率高，具有较高的实用价值。
附图说明
[0014]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明一种抗拉强度高的铝合金软电缆及其制备方法的流程图。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]
实施例一：包括如下的生产配比及组装工序：s1.制备缆芯：制备高质量的铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块，根据材料熔点和生产要求将其通过冶炼、精炼和轧制形成合金铝杆，在通过电缆工艺需求进行多重拉丝、绞丝和退火；s2.副加工工序：使用绝缘挤出机对退火后的铝合金导体制作绝缘线芯，在对绝缘线芯进行火花击穿实验，使用屏蔽机组对合格的绝缘线芯进行二次加工，再对已屏蔽的绝缘线芯进行质量检测；
s3.铠装工序：将绝缘线芯根据生产需求配对组合并加以绞合成缆，根据电缆应用需求对成缆缆芯外表进行铠装包层，增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等；s4.护套工序：采用挤塑机将缆芯根生产需求挤包护套材料进行加工，护套分为内护和外护，在通过复绕机将电缆成品复绕至成品盘。
[0017]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，原料锭块分量对比为：硅0.6～0.7份、铁0.55～0.8份、铜0.5～0.9份、镁0.01～0.05份、锌0.5份、硼0.01～0.04份、锆0.05～0.07份、镍0.2～0.4份、锑0.01～0.03份、镧0.01-0.02份、锂0.003份和镓0.1份，余量为铝原料。
[0018]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，根本铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块各种原料熔点以及原料配比将其投入炉中融化冶炼和精炼、在将其浇筑制取合金锭块，再将制取的合金锭块轧制成9.5mm-12mm的合金铝杆。
[0019]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，拉丝工艺分为大拉、中拉和微拉，其中大拉将合金铝杆拉拔至1.7mm以上的铝单丝，中拉将铝单丝进一步拉拔至1.1mm-1.7mm的细铝单丝，微拉将细铝单丝拉拔至0.24mm-1.1mm的微细铝单丝。
[0020]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，将微细铝单丝按一定规则排列组合，采用管式绞丝机绞制加工成缆芯导体，在将铝合金导体缆芯按生产工艺要求使用罐式高温退火炉进行高温加热退火，用于改善导体缆芯电性能和机械性能。
[0021]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s2步骤中，将退火后的铝合金缆芯导体使用150挤塑机机组为其表面挤出覆盖绝缘材料，其绝缘材料以硅烷胶料聚乙烯（xlpe）为主，保障导体正常运作温度由70度提高至90度，在使用屏蔽机组对绝缘缆芯进行分相或统包加工，并采用火花机组对绝缘缆芯进行击穿实验，用于确保绝缘缆芯整体质量。
[0022]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s3步骤中，将绝缘缆芯根据生产需求分色排列配对组合并加以绞合，使用成缆机进行加工，为其添加填充物等，在使用铠装机配合成缆机联合运作，进一步加工增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等。
[0023]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s4步骤中，使用护套材料将缆芯进一步分层护套保护，增加电缆的阻燃性，最后使用复绕机将成品的电缆根据生产所需复绕至成品盘，以便于后期运输。
[0024]
实施例二：包括如下的生产配比及组装工序：s1.制备缆芯：制备高质量的铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块，根据材料熔点和生产要求将其通过冶炼、精炼和轧制形成合金铝杆，在通过电缆工艺需求进行多重拉丝、绞丝和退火；s2.副加工工序：使用绝缘挤出机对退火后的铝合金导体制作绝缘线芯，在对绝缘线芯进行火花击穿实验，使用屏蔽机组对合格的绝缘线芯进行二次加工，再对已屏蔽的绝缘线芯进行质量检测；s3.铠装工序：将绝缘线芯根据生产需求配对组合并加以绞合成缆，根据电缆应用需求对成缆缆芯外表进行铠装包层，增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等；
s4.护套工序：采用挤塑机将缆芯根生产需求挤包护套材料进行加工，护套分为内护和外护，在通过复绕机将电缆成品复绕至成品盘。
[0025]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，原料锭块分量对比为：硅0.5～0.6份、铁0.45～0.7份、铜0.4～0.8份、镁0.01～0.05份、锌0.4份、硼0.01～0.03份、锆0.04～0.06份、镍0.1～0.3份、锑0.01～0.02份、镧0.01-0.02份、锂0.004份和镓0.2份，余量为铝原料。
[0026]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，根本铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块各种原料熔点以及原料配比将其投入炉中融化冶炼和精炼、在将其浇筑制取合金锭块，再将制取的合金锭块轧制成9.0mm-11mm的合金铝杆。
[0027]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，拉丝工艺分为大拉、中拉和微拉，其中大拉将合金铝杆拉拔至1.8mm以上的铝单丝，中拉将铝单丝进一步拉拔至1.0mm-1.8mm的细铝单丝，微拉将细铝单丝拉拔至0.24mm-1.0mm的微细铝单丝。
[0028]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，将微细铝单丝按一定规则排列组合，采用管式绞丝机绞制加工成缆芯导体，在将铝合金导体缆芯按生产工艺要求使用罐式高温退火炉进行高温加热退火，用于改善导体缆芯电性能和机械性能。
[0029]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s2步骤中，将退火后的铝合金缆芯导体使用150挤塑机机组为其表面挤出覆盖绝缘材料，其绝缘材料以硅烷胶料聚乙烯（xlpe）为主，保障导体正常运作温度由75度提高至95度，在使用屏蔽机组对绝缘缆芯进行分相或统包加工，并采用火花机组对绝缘缆芯进行击穿实验，用于确保绝缘缆芯整体质量。
[0030]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s3步骤中，将绝缘缆芯根据生产需求分色排列配对组合并加以绞合，使用成缆机进行加工，为其添加填充物等，在使用铠装机配合成缆机联合运作，进一步加工增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等。
[0031]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s4步骤中，使用护套材料将缆芯进一步分层护套保护，增加电缆的阻燃性，最后使用复绕机将成品的电缆根据生产所需复绕至成品盘，以便于后期运输。
[0032]
实施例三：包括如下的生产配比及组装工序：s1.制备缆芯：制备高质量的铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块，根据材料熔点和生产要求将其通过冶炼、精炼和轧制形成合金铝杆，在通过电缆工艺需求进行多重拉丝、绞丝和退火；s2.副加工工序：使用绝缘挤出机对退火后的铝合金导体制作绝缘线芯，在对绝缘线芯进行火花击穿实验，使用屏蔽机组对合格的绝缘线芯进行二次加工，再对已屏蔽的绝缘线芯进行质量检测；s3.铠装工序：将绝缘线芯根据生产需求配对组合并加以绞合成缆，根据电缆应用需求对成缆缆芯外表进行铠装包层，增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等；s4.护套工序：采用挤塑机将缆芯根生产需求挤包护套材料进行加工，护套分为内护和外护，在通过复绕机将电缆成品复绕至成品盘。
[0033]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，原料锭块分量对比为：硅
0.7～0.8份、铁0.65～0.9份、铜0.6～1.0份、镁0.02～0.06份、锌0.6份、硼0.02～0.05份、锆0.06～0.08份、镍0.3～0.5份、锑0.02～0.04份、镧0.02-0.03份、锂0.004份和镓0.2份，余量为铝原料。
[0034]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，根本铝、硅、铁、铜、镁、锌、硼、锆、镍、锑、镧、锂和镓等原料锭块各种原料熔点以及原料配比将其投入炉中融化冶炼和精炼、在将其浇筑制取合金锭块，再将制取的合金锭块轧制成10mm-13mm的合金铝杆。
[0035]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，拉丝工艺分为大拉、中拉和微拉，其中大拉将合金铝杆拉拔至1.8mm以上的铝单丝，中拉将铝单丝进一步拉拔至1.2mm-1.8mm的细铝单丝，微拉将细铝单丝拉拔至0.24mm-1.2mm的微细铝单丝。
[0036]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s1步骤中，将微细铝单丝按一定规则排列组合，采用管式绞丝机绞制加工成缆芯导体，在将铝合金导体缆芯按生产工艺要求使用罐式高温退火炉进行高温加热退火，用于改善导体缆芯电性能和机械性能。
[0037]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s2步骤中，将退火后的铝合金缆芯导体使用150挤塑机机组为其表面挤出覆盖绝缘材料，其绝缘材料以硅烷胶料聚乙烯（xlpe）为主，保障导体正常运作温度由79度提高至97度，在使用屏蔽机组对绝缘缆芯进行分相或统包加工，并采用火花机组对绝缘缆芯进行击穿实验，用于确保绝缘缆芯整体质量。
[0038]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s3步骤中，将绝缘缆芯根据生产需求分色排列配对组合并加以绞合，使用成缆机进行加工，为其添加填充物等，在使用铠装机配合成缆机联合运作，进一步加工增加铝合金缆线的抗张力、冲击、抗压力、紧密型和柔软性等。
[0039]
作为本发明的一种优选技术方案，所述根据s4步骤中，使用护套材料将缆芯进一步分层护套保护，增加电缆的阻燃性，最后使用复绕机将成品的电缆根据生产所需复绕至成品盘，以便于后期运输。
[0040]
最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0041]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。