具有增大表面积的导线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及接地导线制造领域，特别涉及一种具有增大表面积的接地导线。
【背景技术】
[0002]无论是工作接地、防雷接地还是保护接地，都会使用金属导线。在接地施工过程中，需要考虑接地电阻。接地电阻值与土壤电导率、接地体形状、尺寸和布置方式、电流频率等因素有关。以防雷接地为例，为了满足接地电阻值的要求，通常需要确定应埋置的接地体形状、尺寸、数量及其布置方式，对于土壤电阻率高的地区(如山区)，为了节约金属材料，需要采取改善土壤电导率的措施，在接地体周围土壤中填充电导率高的物质或在接地体周围填充一层降阻剂(含有水和强介质的固化树脂)等，以降低接地电阻值。接地体流入雷电流时，由于雷电流幅值很大，接地体上的电位很高，在接地体周围的土壤中会产生强烈的火花放电，土壤电导率相应增大，相当于降低了散流电阻。
[0003]但是现有技术中，为了改善土壤电导率，需要进行额外的施工，尤其在山区等施工环境恶劣的地方，施工比较麻烦，成本高。因此，亟需一种能够提高接地电阻值的新型接地导线。
[0004]公开于该实用新型【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【实用新型内容】
[0005]为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有增大表面积的接地导线。由于在其土壤电阻率一定的时候，接地导线的表面积越大，接地电阻值越小。本实用新型通过在接地导线的表面形成花纹部，增大接地导线的表面积，从而在不增加金属导线用量的情况下，降低接地电阻值。
[0006]本实用新型提供一种具有增大表面积的导线，包括:导线芯部，所述芯部由金属制成；导线表面部，其上具有表面花纹部。
[0007]优选地，所述导线芯部和所述导线表面部为铜一体成型。由铜形成的接地导线导电率高，导电性能好，而且便于在表面乳制较深的花纹，从而更有效的增大导线的表面积。
[0008]但是，纯铜的导线成本较高，为了降低成本，目前接地导线普遍采用铜包钢导线，所述导线芯部为钢芯，所述导线表面部为铜层。铜层较软，容易在铜层表面乳制出花纹部，增大接地导线的表面积。
[0009]优选地，所述表面花纹部为通过乳制形成的一条或多条花纹。例如，所述花纹为彼此平行的多条直线花纹、彼此平行的多条螺旋状花纹或者彼此交叉的多条螺旋形花纹等。为了便于乳制，采用上述直线形或者螺旋形花纹，但是本实用新型并不限于此，任何形式的花纹都是可以使用的，其主旨是为了增大导线的表面积。
[0010]优选地，导线的直径为Φ4πιπι-Φ20πιπι之间。
[0011]优选地，导线的表面积增加率为20% -100%。
[0012]本实用新型的导线，能够在接地导线表面乳制出花纹，从而增大导线的表面积，从而在不增加金属导线用量的情况下，降低了接地电阻值。此外，表面具有花纹的接地导线，在与埋入土壤中时，能够更紧密地与周围土壤接触，便于快速放电。此外，本实用新型的接地导线受雨季和非雨季的季节影响较小，能够比较实现稳定的接地电阻值。
【附图说明】
[0013]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型的某些原理的【具体实施方式】，本实用新型的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
[0014]图1A为本实用新型第一实施例的接地导线的示意图。
[0015]图1B为本实用新型第一实施例的接地导线的剖面示意图。
[0016]图2A为本实用新型第二实施例的接地导线的示意图。
[0017]图2B为本实用新型第二实施例的接地导线的剖面示意图。
[0018]图3A为本实用新型第三实施例的接地导线的示意图。
[0019]图3B为本实用新型第三实施例的接地导线的剖面示意图。
[0020]应当了解，所附附图并非按比例地显示了本实用新型的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0021]在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本实用新型的同样的或等同的部分。
【具体实施方式】
[0022]防雷接地的目的使雷电流顺利入地。为了减小地面电压，接地电阻在可能条件下不宜大于10Ω。本实用新型通过增加接地导线的表面积来降低接地电阻值。具体地，本实用新型通过在接地导线的表面形成花纹部，增大接地导线的表面积，从而在不增加金属导线用量的情况下，降低接地电阻值。本实用新型的接地导线表面具有花纹，在与埋入土壤中时，能够更紧密地与周围土壤接触，便于快速放电。此外，本实用新型的接地导线受雨季和非雨季的季节影响较小，能够比较实现稳定的接地电阻值。
[0023]本实用新型提供一种具有增大表面积的导线，包括:导线芯部，所述芯部由金属制成；导线表面部，其上具有表面花纹部。表面花纹部可以覆盖整个导线表面部，也可以只设置在导线表面部的一部分上。
[0024]优选地，所述导线芯部和所述导线表面部为铜一体成型。由铜形成的接地导线导电率高，导电性能好，而且便于在表面乳制较深的花纹，从而更有效的增大导线的表面积。
[0025]但是，纯铜的导线成本较高，为了降低成本，目前接地导线普遍采用铜包钢导线，所述导线芯部为钢芯，所述导线表面部为铜层。铜层较软，容易在铜层表面乳制出花纹部，增大接地导线的表面积。
[0026]优选地，所述表面花纹部为通过乳制形成的一条或多条花纹。例如，所述花纹为彼此平行的多条直线花纹、彼此平行的多条螺旋状花纹或者彼此交叉的多条螺旋形花纹等。为了便于乳制，采用上述直线形或者螺旋形花纹，但是本实用新型并不限于此，任何形式的花纹都是可以使用的，例如正弦波花纹、锯齿波型花纹等，其主旨是为了增大导线的表面积。此外，所述花纹可以是连续的或者不连续的，例如可以是间断的直线型花纹、间断的螺旋形花纹、间断的正弦波花纹、间断的锯齿波型花纹。或者，所述花纹为按照一定规律或者完全随机排列的点状或者斑块状花纹，例如可以是等间距排列在导线表面的圆点状凹坑，或者等间距排列在导线表面的各种形状的斑块花纹。
[0027]通过在导线表面乳制花纹，可以增大表面积。可以根据乳制花纹后的导线周长比没有乳制花纹前导线周长的增加比例，计算表面积增加率。通常根据乳制花纹的深度、密度、样式以及接地导线直径等不同因素，表面积增加率在20 % -100 %，甚至更多。
[0028]铜包钢线是将铜的优良导电性、耐蚀性和钢的高强度结合为一体的双金属复合材料。铜包钢线已经广泛用于电气化铁路、防雷接地系统、等各个领域。本实用新型也可采用铜包钢线作为接地导线，在铜包钢线的外层铜表面上乳制花纹部，从而增大接地导线与土壤的接触面积。
[0029]本实用新型的铜包钢接地导线，可以是采用电镀法制造的铜包钢线，通过将钢材放到电镀池里面，将铜通过电镀的方式附着在钢材表面。也可以是通过水平连铸法制造的铜包钢线，首先把钢材先抛光，再镀镍，炉子里面将铜或锌融化，将钢材从炉子下部孔进入炉子，从另一端出来，使铜附着在钢材表面。通常电镀工艺的铜层厚度比较薄，水平连铸工艺的铜层厚度比电镀工艺的铜层厚度更厚。由于铜层较薄，乳制时的深度不宜过大，通常只能乳制浅花纹。
[0030]为了乳制更深的花纹，进一步增大表面积，通常需要较厚的铜层。根据本实用新型的一个方面，提供一种铜包钢线的制造方法，该方法包括:纵向包覆步骤，采用铜带纵向包覆在钢芯线外面；焊接步骤，将铜带的对接纵缝焊接起来；乳制步骤，将焊接后的铜带和钢芯线乳制成所需外径的铜包钢线。通过本实用新型的方法，可以选择铜带的厚度，从而方便后续的表面花纹乳制。
[0031]可选地，在纵向包覆步骤，本实用新型的方法还可以包括清洗步骤，将铜带和钢芯线清洗干净。清洗步骤有助于铜带更紧密的包覆在钢芯线上，提高包覆界面之间的结合质量。
[0032]可选地，在乳制步骤前，本实用新型的方法还可以包括拉制步骤，将焊接后的铜带和钢芯线预先拉制，拉制后的外径大于最终产品的外径。本实用新型的方法可以执行总截面收缩率为5?25%的拉制步骤。通过拉制可以使铜带与钢芯线的接合面压紧。
[0033]可选地，可以在加热条件下执行纵向包覆步骤，例如可以采用感应加热的方法，将铜带和钢芯线加热到800°C以上，在高温下促使铜层接合面通过原子扩散进行冶金接合，可以提高铜带和钢芯线之间的结合强度。
[0034]可选地，可以在惰性气氛下执行纵向包覆步骤。例如可以采用氩气保护进行纵向包覆，以避免在铜带和钢芯线之间的包覆界面之间形成氧化层，降低二者之间的结合质量。特别低，如果将铜带和钢芯线加热到800°C以上进行纵向包覆时，特别需要惰性气氛保护，以避免在铜带和钢芯线之间出现氧化层。
[0035]可选地，可以在乳制步骤之后，执行退火步骤。例如在真空或充气退火炉中进行退火处理，在高温下促使铜层接合面通过原子扩散进行冶金接合，并消除拉制时产生的加工硬化现象。例如，可以将铜包钢线加热至700°C -800°C进行退火。