专利名称：高导电性、超高强度10kV架空绝缘电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结构改进的绝缘电缆，具体地说，是涉及一种高导电性、超高 强度IOkV架空绝缘电缆。
背景技术：
随着配电网的飞速发展，供电区域被树木覆盖，严重的腐蚀、台风等诸多因素的影 响，使配电网的可靠性面临新的困难。架空绝缘电缆是近几年来在IOkV配电网建设中发展 起来的一种新型线材，它与普通的架空裸导线相比，具有性价比高的优点，价格又比地埋电 缆便宜得多，因此，在IOkV配电网建设中逐步为人们所选用。架空绝缘电缆的主要有以下 特点1)、绝缘性能好架空绝缘导线由于多了一层绝缘层，比裸导线优越的绝缘性能， 可减少线路相间距离，降低对线路的支持件的绝缘要求，提高同杆架设线路的回路数；2)、防腐蚀性能好架空绝缘导线由于外层有绝缘层，比裸导线受氧化腐蚀的程度 小，抗腐蚀能力较强，可延长线路的使用寿命；3)、防外力破坏减少受树木、飞飘金属膜和灰尘等外在因素的影响，减少相间短 路及接地事故。现有技术的配电网线路中的架空绝缘电缆导电线芯多采用普通铝导体、钢芯铝导 体，铜导体。普通铝导体架空绝缘电缆导电性能差，损耗大，抗拉强度低，不能长距离的架空 敷设；钢芯铝导体架空绝缘电缆导电性能差，损耗大；铜导体架空绝缘电缆自身重量比较 大，注定不能大距离敷设，且价格昂贵。
发明内容本实用新型的目的是针对上述存在问题，提供一种导体结构紧凑、表面光滑、导电 性能好、损耗少、使用寿命长的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆。本实用新型的目的是这样实现的具有EST型钢绞线芯，EST型钢绞线芯的外面包 裹有软铝型线层，软铝型线层由多根横截面为梯形、梯形短边向内、环形列阵的软铝型线紧 凑同心绞合构成，软铝型线层的外面包覆有半导电屏蔽层，半导电屏蔽层的外面包覆有绝 缘层。本实用新型，导体规格为120/2(T400/50mm2。本实用新型，EST型钢绞线芯由七根EST型钢线绞合而成。本实用新型，EST型钢线的抗拉强度彡1770MPa, 1%伸长时应力彡1550MPa。本实用新型的EST型钢绞线指预应力钢绞线，EST型钢线指预应力钢线。本实用新型，软铝型线层有两层或三层。本实用新型，软铝型线的导电率> 63%IACS，抗拉强度为60 95MPa，伸长率 ^ 25%。本实用新型，半导电屏蔽层材料为交联型或非交联型IOkV半导电屏蔽料。[0016]本实用新型，半导电屏蔽层的标称厚度为0.6mm。本实用新型，绝缘层的材料为交联聚乙烯或高密度聚乙烯之一种。本实用新型，绝缘层的标称厚度为3. 4mm。本实用新型，具有以下优点1)、高导电性导体采用导电率可达到63%IACS软铝型线，与普通硬铝线导电率 61% IACS相比，导电率提高了 3.3%，与相同截面的普通铝导体相比，能减少线路损耗6%;2)、超高强度铝导体采用EST型钢绞线加强芯，EST型钢绞线由EST型钢线 组成，EST型钢线抗拉强度彡1770MPa，l%伸长时应力彡1550MPa，与普通钢线抗拉强度 ^ 1340MPa，l%伸长时应力> 1310ΜΙ^相比，强度大幅度提高，此种架空绝缘电缆可以更远 距离的架空敷设，增大塔杆间的距离，降低了输变电线路建设成本；3)、节约材料由于导体结构紧凑，铝线股间的间隙小，导体填充系数高，与相同截 面的普通钢芯铝导体相比外径明显减小，可大量的节约屏蔽料和绝缘料；4)、使用寿命长由于导体结构紧凑，表面光滑，可减少架空绝缘电缆的局部放电， 使用寿命更长。本实用新型，具有导体结构紧凑、表面光滑、导电性能好、损耗少、使用寿命长的优
点ο下面实施例结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；图2是本实用新型的实施例2的结构示意图。图中，1、EST型钢绞线芯；2、软铝型线层；3、绝缘层；4、半导电屏蔽层。
具体实施方式
参照图1，本实施例1是一种高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，EST型钢绞 线芯1的外面包裹有两层软铝型线层2，EST型钢绞线芯1由七根EST型钢线绞合而成，EST 型钢线的抗拉强度> 1770MPa，l%伸长时应力> 1550MPa，软铝型线层2由多根横截面为梯 形、梯形短边向内、环形列阵的软铝型线紧凑同心绞合构成，软铝型线层2的外面包覆有标 称厚度为0. 6mm的半导电屏蔽层4，半导电屏蔽层4的外面包覆有标称厚度为3. 4mm的交联 聚乙烯或高密度聚乙烯之一种的绝缘层3 ；软铝型线的导电率> 63%IACS，抗拉强度为60 95MPa，伸长率彡25%。参照图2，本实施例2是一种高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，EST型钢绞 线芯1的外面包裹有三层软铝型线层2，EST型钢绞线芯1由七根EST型钢线绞合而成，EST 型钢线的抗拉强度> 1770MPa，l%伸长时应力> 1550MPa，软铝型线层2由多根横截面为梯 形、梯形短边向内、环形列阵的软铝型线紧凑同心绞合构成，软铝型线层2的外面包覆有标 称厚度为0. 6mm的半导电屏蔽层4，半导电屏蔽层4的外面包覆有标称厚度为3. 4mm的交联 聚乙烯或高密度聚乙烯之一种的绝缘层3 ；软铝型线的导电率> 63%IACS，抗拉强度为60 95MPa，伸长率彡25%。本实用新型的制造方法，包括以下步骤[0032]一、采用符合GB/T3卯4-2008标准的A4系列型号电工圆铝杆，在LHD-450/13型铝 大拉丝机上拉制，共7 9次，拉制过程中，前面的拉丝模具采用常规普通圆形截面拉丝模， 倒数第二道及第三道拉丝模具采用椭圆形拉丝模，最后一道定型模采用截面如梯形的成型 拉丝模拉制，制成梯形硬铝单线，定型模截面尺寸按各规格成品导线工艺要求控制，普通圆 形模具拉丝延伸系数控制在1. 35以下，椭圆形及最后一道梯形定型模具延伸系数控制在 1. 30以下，拉丝线速度控制在15m/s以下；二、将梯形硬铝型线软化退火处理，以每分钟不超过10°C的升温速度进行升温，温 度为370°C 400°C退火，时间150分钟后，自然冷却到环境温度，得到高导电性梯形软铝型 线.
一入 ，三、采用合适的绞线机，以EST型钢绞线为轴心，其外围同心绞合两层或三层软铝 型线。导电线芯绞合过程中，内层节径比大于外层节径比，相邻层绞向相反，最外层绞向为 左向，EST型钢绞线绞合节径比16 22倍之间，软铝型线绞合节径比内层在10 16倍之 间，外层在10 14倍之间，采用纳米金刚石涂层钻石模作为并线模，确保绞合紧密，表面光 洁；四、软铝型线层的外面均勻地挤包有半导电屏蔽层，材料为交联型或非交联型，其 标称厚度为0. 6mm ；五、半导电屏蔽层上均勻地挤包有绝缘层，材料为交联聚乙烯或高密度聚乙烯之 一种，其标称厚度为3. 4mm,当采用绝缘层材料为交联聚乙烯时，应进行蒸汽或水煮交联，交 联聚乙热延伸彡175%。以400/50规格为实例，选用符合GB/T3卯4-2008标准的A4型Φ9. 5mm电工圆铝 杆，铝杆抗拉强度为95MPa，伸长率为12%，20°C时电阻率为27. 86 ηΩ ·πι。1)、拉制标称截面为9. 21mm2梯形硬铝型线10根，拉丝线速度控制在lOm/min， 共采用8道模具拉制，前面5道模具采用普通圆形截面拉丝模，拉丝延伸系数控制在每道 1. 30 1. 35之间，第6、7道模具采用椭圆形截面拉丝模，拉丝延伸系数分别控制在1. 28、 1. 25，模具近似截面积14. 03mm2、11. 22mm2，第8道模具为梯形拉丝模，拉丝延伸系数控制在 1. 20，考虑到拉丝延伸以及绞制过程会使铝线截面减小，第8道模具有效截面比实际要求 单丝截面大1. 5%，选择计算截面为9. 35mm2的梯形拉丝模拉制成标称截面为9. 21mm2梯形 硬铝型线。2)、拉制标称截面为9. OOmm2梯形硬铝型线15根，拉丝线速度控制在lOm/min， 共采用8道模具拉制，前面5道模具采用普通圆形截面拉丝模，拉丝延伸系数控制在每道 1. 30 1. 35之间，第6、7道模具采用椭圆形截面拉丝模，拉丝延伸系数分别控制在1. 28、 1. 25，模具近似截面积13. 71mm2、10. 97mm2，第8道模具为梯形拉丝模，拉丝延伸系数控制在 1. 20，考虑到拉丝延伸以及绞制过程会使铝线截面减小，第8道模具有效截面比实际要求 单丝截面大1. 5%，选择计算截面为9. 14mm2的梯形拉丝模拉制成标称截面为9. OOmm2梯形 硬铝型线。3)、拉制标称截面为9. 76mm2梯形硬铝型线18根，拉丝线速度控制在lOm/min， 共采用8道模具拉制，前面5道模具采用普通圆形截面拉丝模，拉丝延伸系数控制在每道 1. 30 1. 35之间，第6、7道模具采用椭圆形截面拉丝模，拉丝延伸系数分别控制在1. 28、 1. 25，模具近似截面积14. 86mm2、11. 89mm2，第8道模具为梯形拉丝模，拉丝延伸系数控制在1. 20，考虑到拉丝延伸以及绞制过程会使铝线截面减小，第8道模具有效截面比实际要求 单丝截面大1. 5%，选择计算截面为9. 91mm2的梯形拉丝模拉制成标称截面为9. 76mm2梯形硬 铝型线。将拉制后的梯形硬铝单线放入退火炉内进行软化退火处理，升温速度每分钟7。C， 退火温度为380°C，热处理时间为150分钟，自然冷却M小时到环境温度后，得到高导电性 梯形软铝型线，以7根直径为3. 07mm的EST型钢绞线作为芯线，软铝型线内层为10根，标 称截面为9. 21mm2梯形软铝型线，绞合节径比内层控制在15. 5倍，邻外层为15根标称截面 为9. OOmm2梯形软铝型线，绞合节径比内层控制在15倍，外层为18根标称截面为9. 76mm2 梯形软铝型线，绞合节径比内层控制在13倍，进行同心绞合，框式绞线机各段绞笼均配有 防软铝型线翻身装置，生产绞合过程中，采用孔径为25. Imm纳米金刚石涂层钻石模作为并 线模，确保导线表面光洁、紧密。制成的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆导体软铝型 线电阻率平均值为27. 237η Ω ·πι，导电率为63. 3%IACS，与61%IACS普通硬铝相比导电率提 高了 3. 8%，测量抗拉强度平均值为87MPa，伸长率27%。屏蔽层采用90挤塑机挤制，半导电 屏蔽层采用交联型IOkV半导电屏蔽料挤包，其厚度控制在0. 6 0. 65mm，挤出温度控制在 150°C 170°C。绝缘层采用120挤塑机挤制，绝缘层采用交联聚乙烯材料挤包，其厚度控制 在3. 4 3. 48mm,挤出温度控制在160°C 215°C。当绝缘挤包完成后对电缆两端头进行密 封防止水分进入导体，密封完成后应将整盘电缆放入蒸房进行蒸汽交联，温度为90°C，保温 不少于10小时。 本实用新型，更符合建设成节约型社会发展方向，前景广阔。
权利要求1.一种高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，具有EST型钢绞线芯(1)，其特征在 于所述EST型钢绞线芯(1)的外面包裹有软铝型线层(2)，所述软铝型线层(2)由多根横 截面为梯形、梯形短边向内、环形列阵的软铝型线紧凑同心绞合构成，所述软铝型线层(2) 的外面包覆有半导电屏蔽层(4)，所述半导电屏蔽层(4)的外面包覆有绝缘层(3)。
2.根据权利要求1所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 半导电屏蔽层(4)的材料为交联型或非交联型IOkV半导电屏蔽料。
3.根据权利要求2所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 绝缘层(3)的材料为交联聚乙烯或高密度聚乙烯之一种。
4.根据权利要求3所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 软铝型线层(2)有两层或三层。
5.根据权利要求4所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 软铝型线的导电率彡63%IACS，抗拉强度为60 95 MPa，伸长率彡25%。
6.根据权利要求5所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 EST型钢绞线芯(1)由七根EST型钢线绞合而成。
7.根据权利要求6所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 EST型钢线的抗拉强度彡1770MPa，l%伸长时应力彡1550 MPa0
8.根据权利要求7所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 半导电屏蔽层(4)的标称厚度为0. 6mm。
9.根据权利要求8所述的高导电性、超高强度IOkV架空绝缘电缆，其特征在于所述 绝缘层(3)的标称厚度为3. 4mm。
专利摘要本实用新型涉及一种高导电性、超高强度10kV架空绝缘电缆，具有EST型钢绞线芯，EST型钢绞线芯的外面包裹有软铝型线层，软铝型线层由多根横截面为梯形、梯形短边向内、环形列阵的软铝型线紧凑同心绞合构成，软铝型线层的外面包覆有半导电屏蔽层，半导电屏蔽层的外面包覆有绝缘层。具有导体结构紧凑、表面光滑、导电性能好、损耗少、使用寿命长的优点。
文档编号H01B7/17GK201877158SQ20102066722
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者安阳 申请人:广东吉青电缆实业有限公司