铜包铝合金综合接地电缆的制作方法

本发明涉及一种铁路用线缆，尤其涉及一种铜包铝合金综合接地电缆。
背景技术：
随着铁路列车行驶速度越来越快，对铁路的电气设备安全可靠性和人身安全防护提出了更高的要求，铁路铜包铝合金综合接地电缆在铁路上，用于和各种金属设施以及各种地线连通，保证电气设备与大地的良好连接，接地电位保持一致。通常的地铁铜包铝合金综合接地电缆为单纯的铜绞线，它可以导电来释放掉静电，然而铁路铜包铝合金综合接地电缆质量较差，耐磨和耐腐蚀性能差，安全性地，在长期使用后会产生磨损，导致铁路铜包铝合金综合接地电缆的使用寿命较短。技术实现要素：本发明提供一种铜包铝合金综合接地电缆，该铜包铝合金综合接地电缆改善了金属的塑性，大大提高了金属延伸系数，有利于金属的强度、硬度下降，提高塑性、韧性，更加便于拉伸模进行拉伸加工，且提高了使用寿命和导电性，抗腐蚀性能大大增强。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铜包铝合金综合接地电缆，包括位于中心的圆铜导体、5~7根梯形铜导体和10~14根铜包铝导体，所述5~7根梯形铜导体绞合于圆铜导体外表面形成中间导电层，所述10~14根铜包铝导体绞合于中间导电层形成外导电层，所述梯形铜导体和铜包铝导体的绞合节距为70~90mm，一非焊接型铜合金护套包覆于外导电层外表面，所述非焊接型铜合金护套外表面具有一金属钝化层，位于梯形铜导体的长底边两端拐角处均为圆弧拐角部，所述梯形铜导体和铜包铝导体绞合方向相反；所述非焊接型铜合金护套由以下重量份的组分组成：铜55~65份，白铜25~35份，锡1~3份，镍2~3份，铍1~2份，钛0.5~~1份，复合稀土0.1~0.2份；所述复合稀土由镧、钆和钇组成，且所述镧、钆和钇按照10：4：1重量份比例混合形成；所述铜包铝导体由位于中心的铝导体和包覆于铝导体外表面的铜层组成；所述非焊接型铜合金护套通过以下步骤获得：步骤一、将所述铜55~65份、白铜25~35份、锡1~3份、镍2~3份、铍1~2份、钛0.5~~1份、复合稀土0.1~0.2份置于低频电炉中，加热至1100～1200℃，水平连铸形成空心坯锭，所述复合稀土由镧、钆和钇按照10：4：1重量份比例混合形成；步骤二、将铸造成的空心坯锭挤压成毛坯管；步骤三、将挤压后的毛坯管用拉伸模先拉伸到外径40mm和壁厚2.5mm，再拉伸到外径34mm和壁厚2.0mm，进行第一次退火，第一次退火温度为700℃，退火速度为300mm/min，第一次退火后的毛坯管再用拉伸模进行拉伸，拉伸后的尺寸为外径30mm和壁厚1.5mm，拉伸后的毛坯管再进行二次退火，二次退火温度为640℃，二次退火速度为400mm/min，所述第一次退火的气氛为二氧化碳和氮气按照1：2的体积比混合，第二次退火的气氛为氢气和氩气按照1：3的体积比混合；步骤五、将退火后的毛坯管用拉伸模先拉伸到外径28~35mm和壁厚0.8~1.2mm。上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：1.上述方案中，所述梯形铜导体和铜包铝导体的直径为1.4~1.8mm。2.上述方案中，所述圆铜导体由位于中心的第一铜丝和绞合于第一铜丝外表面的6根第二铜丝组成。3.上述方案中，所述非焊接型铜合金护套的厚度为0.8~1.2mm。4.上述方案中，所述铜包铝合金综合接地电缆的截面面积为25mm2、35mm2、50mm2、70mm2或者95mm2。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1.本发明综合贯通地线，其非焊接型铜合金护套采用铜55~65份、白铜25~35份两种不同类型金属铜混合并进一步添加铍1~2份、钛0.5~~1份，大大提高了耐腐蚀性能，同时，也降低了电阻率；其次，在配方中进一步添加由镧、钆和钇按照10：4：1重量份比例混合形成复合稀土0.1~0.2份，改善了金属的塑性，大大提高了金属延伸系数；再次，二次拉伸时依次采用不同气氛，第一次退火的气氛为二氧化碳和氮气按照1：2的体积比混合，第二次退火的气氛为氢气和氩气按照1：3的体积比混合，有利于金属的强度、硬度下降，提高塑性、韧性，更加便于拉伸模进行拉伸加工。2.本发明铜包铝合金综合接地电缆，其包括位于中心的圆铜导体、5~7根梯形铜导体和10~14根铜包铝导体，所述5~7根梯形铜导体绞合于圆铜导体外表面形成中间导电层，所述10~14根铜包铝导体绞合于中间导电层形成外导电层，一非焊接型铜合金护套包覆于外导电层外表面，大大降低了导体之间的间隙，增加了接触面，结构紧凑，实现了紧密包覆，进一步提高了铜包铝合金综合接地电缆结构的稳定性、降低了电阻率和减少发热量；其次，其非焊接型铜合金护套外表面具有一金属钝化层，提高了铁路铜包铝合金综合接地电缆的使用寿命和导电性，抗腐蚀性能大大增强，可保证铜包铝合金综合接地电缆长期工作在条件恶劣的环境中，并能经受住剧烈振动；再次，其梯形铜导体和铜包铝导体绞合方向相反，进一步提高地线结构的稳定性。附图说明附图1为本发明铜包铝合金综合接地电缆结构示意图；附图2为附图1的局部结构示意图。以上附图中：1、圆铜导体；2、中间导电层；21、梯形铜导体；3、非焊接型铜合金护套；4、金属钝化层；5、第一铜丝；6、第二铜丝；7、外导电层；71、铜包铝导体；8、圆弧拐角部；91、铝导体；92、铜层。具体实施方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：实施例1~4：一种铜包铝合金综合接地电缆，包括位于中心的圆铜导体1、5~7根梯形铜导体21和10~14根铜包铝导体71，所述5~7根梯形铜导体21绞合于圆铜导体1外表面形成中间导电层2，所述10~14根铜包铝导体71绞合于中间导电层2形成外导电层7，所述梯形铜导体21和铜包铝导体71的绞合节距为70~90mm，一非焊接型铜合金护套3包覆于外导电层7外表面，所述非焊接型铜合金护套3外表面具有一金属钝化层4，位于梯形铜导体21的长底边两端拐角处均为圆弧拐角部8，所述梯形铜导体21和铜包铝导体71绞合方向相反。所述非焊接型铜合金护套3由以下重量份的组分组成：表1实施例1实施例2实施例3实施例4铜56份62份65份58份白铜28份32份30份34份锡1.2份1.8份2份2.8份镍2.2份2.5份3份3.2份铍1份1.5份2份1.2份钛0.8份0.6份1份0.9份复合稀土0.12份0.18份0.1份0.15份所述复合稀土由镧、钆和钇组成，且所述镧、钆和钇按照10：4：1重量份比例混合形成；所述铜包铝导体71由位于中心的铝导体91和包覆于铝导体91外表面的铜层92组成；所述非焊接型铜合金护套3通过以下步骤获得：步骤一、将所述铜55~65份、白铜25~35份、锡1~3份、镍2~3份、铍1~2份、钛0.5~~1份、复合稀土0.1~0.2份置于低频电炉中，加热至1100～1200℃，水平连铸形成空心坯锭，所述复合稀土由镧、钆和钇按照10：4：1重量份比例混合形成；步骤二、将铸造成的空心坯锭挤压成毛坯管；步骤三、将挤压后的毛坯管用拉伸模先拉伸到外径40mm和壁厚2.5mm，再拉伸到外径34mm和壁厚2.0mm，进行第一次退火，第一次退火温度为700℃，退火速度为300mm/min，第一次退火后的毛坯管再用拉伸模进行拉伸，拉伸后的尺寸为外径30mm和壁厚1.5mm，拉伸后的毛坯管再进行二次退火，二次退火温度为640℃，二次退火速度为400mm/min，所述第一次退火的气氛为二氧化碳和氮气按照1：2的体积比混合，第二次退火的气氛为氢气和氩气按照1：3的体积比混合；步骤五、将退火后的毛坯管用拉伸模先拉伸到外径28~35mm和壁厚0.8~1.2mm。上述梯形铜导体21和铜包铝导体71的直径为1.7mm。上述圆铜导体1由位于中心的第一铜丝5和绞合于第一铜丝5外表面的6根第二铜丝6组成。上述非焊接型铜合金护套3的厚度为1.1mm。上述梯形铜导体21和铜包铝导体71的直径为1.5mm。本实施例1~4的铜包铝合金综合接地电缆中非焊接型铜合金护套3，性能如表2和表3所示，表2为截面面积为35mm2的综合贯通地线，表3为截面面积为70mm2的综合贯通地线：表2表3采用上述铜包铝合金综合接地电缆时，其采用铜55~65份、白铜25~35份两种不同类型金属铜混合并进一步添加铍1~2份、钛0.5~~1份，大大提高了耐腐蚀性能，同时，也降低了电阻率；其次，在配方中进一步添加由镧、钆和钇按照10：4：1重量份比例混合形成复合稀土0.1~0.2份，改善金属的塑性，大大提高了金属延伸系数；再次，二次拉伸时依次采用不同气氛，第一次退火的气氛为二氧化碳和氮气按照1：2的体积比混合，第二次退火的气氛为氢气和氩气按照1：3的体积比混合，有利于金属的强度、硬度下降，提高塑性、韧性，更加便于拉伸模进行拉伸加工；再次，其大大降低了导体之间的间隙，增加了接触面，结构紧凑，实现了紧密包覆，进一步提高了铜包铝合金综合接地电缆结构的稳定性、降低了电阻率和减少发热量；再次，其提高了铜包铝合金综合接地电缆的使用寿命和导电性，抗腐蚀性能大大增强，可保证铜包铝合金综合接地电缆长期工作在条件恶劣的环境中，并能经受住剧烈振动；再次，其梯形铜导体和铜包铝导体绞合方向相反，进一步提高地线结构的稳定性。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12