一种纳米稀土铝合金电缆
阅读说明：本技术 一种纳米稀土铝合金电缆 (Nano rare earth aluminum alloy cable ) 是由 韩怡秋 霍桂新 韩长武 朱峰 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种纳米稀土铝合金电缆,所述纳米稀土铝合金电缆采用纳米稀土铝合金材料,经拉制、绞合、紧压的流程制备纳米稀土铝合金导体,再经退火后制成导体,再挤包抗老化XLPE绝缘材料,多芯成缆,挤包内护套,采用纳米铝合金带连锁铠装,最后包袱外护套。纳米稀土铝合金材料在纯铝材料的基础上添加了纳米稀土、铜、铁、银、硅等多种元素,显著提高电缆的柔韧性、抗蠕变性和耐腐蚀性,经过退火处理后电导率能达到62.5%以上。纳米稀土铝合金电力电缆是以纳米稀土改性铝合金材料为导体,采用特殊工艺和退火处理等先进技术发明创造的新型电力电缆,是铜缆的最佳替代品。(The invention discloses a nanometer rare earth aluminum alloy cable which is made of a nanometer rare earth aluminum alloy material, a nanometer rare earth aluminum alloy conductor is prepared through the processes of drawing, stranding and pressing, then the nanometer rare earth aluminum alloy conductor is prepared through annealing, an anti-aging XLPE insulating material is extruded, a plurality of cores are cabled, an inner sheath is extruded, a nanometer aluminum alloy belt is adopted for chain armoring, and finally an outer sheath is extruded. The nanometer rare earth aluminum alloy material is added with multiple elements such as nanometer rare earth, copper, iron, silver, silicon and the like on the basis of a pure aluminum material, so that the flexibility, the creep resistance and the corrosion resistance of the cable are obviously improved, and the electric conductivity can reach more than 62.5 percent after annealing treatment. The nano rare earth aluminum alloy power cable is a novel power cable invented and created by using a nano rare earth modified aluminum alloy material as a conductor and adopting advanced technologies such as a special process, annealing treatment and the like, and is an optimal substitute of a copper cable.)
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，具体为一种纳米稀土铝合金电缆。
背景技术
我国是缺铜富铝的国家，每年近三分之二的铜需要进口，近些年来，我国提出了“以铝代铜”的技术政策并开始在电线电缆行业和其他行业里推广应用铝材。由于铝本身的蠕变特性导致铝电缆接头故障频繁发生，之后各电缆企业纷纷研制铝合金电缆，希望弥补纯铝的缺陷而推动以铝代铜的推广应用，但是常规铝合金导体导电率一直无法得到提升，因此需要研制一种抗蠕变特性好、延伸率高、导电性能更好的新型铝合金电缆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种纳米稀土铝合金电缆，以纳米稀土改性铝合金材料为导体，采用特殊工艺和退火处理等先进技术发明创造的新型电力电缆，具有良好的抗蠕变特性和耐腐蚀性，导电性能好、延伸率好、重量轻、施工方便，是铜缆的最佳替代品。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种纳米稀土铝合金电缆，包括以下步骤：
步骤1：采用纳米稀土铝合金杆，采用特制拉丝设备和低延伸率拉丝工艺，专用的拉丝润滑油，保证单线拉丝后再结晶时晶体缺陷最低，确保单线机械性能和电性能稳定；
步骤2：将步骤1得到的单线，T型单线经多层绞合、临层方向相反制成成型导体；圆形单线经多层绞合、分层紧压、临层方向相反制成绞合紧压导体；
步骤3：将步骤2制成的纳米稀土铝合金导体，放进退火炉，温度在340~460℃，时间在13~15小时，对纳米稀土铝合金导体进行退火处理；
步骤4：将步骤3得到的纳米稀土铝合金导体，利用塑料挤出机，采用抗老化专用XLPE绝缘材料包覆到纳米稀土铝合金导体上，并经过火花试验，制成纳米稀土铝合金绝缘导体。
步骤5：将步骤4得到的纳米稀土铝合金绝缘导体，利用成缆设备，将单芯合成多芯电缆，线芯之间添加合适的填充物，外面用合适的带子扎紧，制成多芯线缆缆芯。
步骤6：将步骤5得到的多芯电缆缆芯，利用塑料挤出机，采用PVC护套料包覆到多芯电缆的缆芯上，制成内护套半成品。
步骤7：将步骤6得到的内护套半成品，利用联锁铠装设备，采用纳米铝合金带，用轧机将纳米铝合金带扎成S形状，再螺旋绕包使纳米铝合金带进行自锁，制成铠装半成品。
步骤8：将步骤7得到的铠装半成品，利用合适的塑料挤出机，采用PVC护套料包覆到铠装半成品上，经火花试验后，最终制得纳米稀土铝合金电缆。
作为本发明的进一步方案：步骤1中，采用特制的纳米稀土铝合金杆，采用延伸率为1.2的拉丝工艺。
作为本发明的进一步方案：步骤2中，采用异形导体填充系数达到98%以上，外径缩小3~6%，采用圆形绞合紧压导体填充系数达到90以上。
作为本发明的进一步方案：步骤3中，经退火处理后的纳米稀土铝合金导体单线伸长率达到25%以上，导电率62.5%IACS以上。
作为本发明的进一步方案：步骤4中，缆芯的填充物和包扎带均采用对XLPE无任何不良影响的材料。
作为本发明的进一步方案：步骤5中，采用90度PVC护套料。
作为本发明的进一步方案：步骤6中，采用纳米铝合金带自锁技术，提高铠装层的强度，电缆弯曲变得非常容易。
作为本发明的进一步方案：步骤7中，采用90°PVC护套料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明纳米稀土铝合金材料在纯铝材料的基础上添加了纳米稀土、铜、铁、银、硅等多种元素，显著提高电缆的柔韧性、抗蠕变性和耐腐蚀性，经过退火处理后电导率能达到62.5%以上。纳米稀土铝合金电力电缆是以纳米稀土改性铝合金材料为导体，采用特殊工艺和退火处理等先进技术发明创造的新型电力电缆，是铜缆的最佳替代品，纳米稀土铝合金导体与铜导体一样具有优异的抗压蠕变性能，保证接头处的热稳定性，安全可靠，同载流量下，纳米稀土铝合金电缆的重量约为铜电缆的30%，可以免桥架敷设或减少桥架用量和降低承重量，施工方便，劳动强度低；
1、采用纳米稀土铝合金杆，以新型拉丝设备和生产工艺，确保单线机械性能和电性能
2、T型单线设计，采用纳米绞线模将多股单丝进行绞制，生产出纳米稀土铝合金导体。
3、将制成的纳米稀土铝合金导体，放进专用的退火炉，对纳米稀土铝合金导体进行退火处理，处理后的纳米稀土铝合金导体单线伸长率达到25%以上，导电率62.5%IACS以上。
4、将制成的纳米稀土铝合金导体，利用合适的塑料挤出机，采用抗老化专用XLPE绝缘材料包覆到纳米稀土铝合金导体上，并经过火花试验，制成纳米稀土铝合金绝缘导体。
5、将制成的的纳米稀土铝合金绝缘导体，利用合适的成缆设备，将单芯合成多芯电缆，线芯之间添加合适的填充物，外面用合适的带子扎紧，制成多芯线缆缆芯。
6、将制成的多芯电缆缆芯，利用合适的塑料挤出机，采用PVC护套料包覆到多芯电缆的缆芯上，制成内护套半成品。
7、将制成的内护套半成品，利用联锁铠装专用设备和工艺，采用纳米铝合金带，以S型自锁铠装结构，制成铠装半成品。纳米铝合金自锁铠装结构提高了电缆的弯曲性能和抗压性能。
8、将制成的铠装半成品，利用合适的塑料挤出机，采用PVC护套料包覆到铠装半成品上，经火花试验后，最终制得纳米稀土铝合金电缆。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种纳米稀土铝合金电缆，包括以下步骤：
步骤1：采用纳米稀土铝合金杆为导体材料，采用速比为1.2的特制拉丝设备和低延伸率拉丝工艺，专用的拉丝润滑油，保证单线拉丝后再结晶时晶体缺陷最低，确保单线机械性能和电性能稳定。
步骤2：将步骤1得到的单线，T型单线经多层绞合、临层方向相反制成成型导体，成型导体填充系数达到98以上，外径缩小3~6%；圆形单线经多层绞合、分层紧压、临层方向相反制成绞合紧压导体，填充系数达到90%以上。
步骤3：将步骤2制成的纳米稀土铝合金导体，放进专用的退火炉，温度在340~460℃，时间在13~15小时，对纳米稀土铝合金导体进行退火处理，处理后的纳米稀土铝合金导体单线伸长率达到25%以上，导电率62.5%IACS以上。
步骤4：将步骤3得到的纳米稀土铝合金导体，利用合适的塑料挤出机，采用抗老化专用XLPE绝缘材料包覆到纳米稀土铝合金导体上，并经过火花试验，制成纳米稀土铝合金绝缘导体。
步骤5：将步骤4得到的纳米稀土铝合金绝缘导体，利用合适的成缆设备，将单芯合成多芯电缆，线芯之间添加合适的填充物，外面用合适的带子扎紧，制成多芯线缆缆芯。
步 骤6：将步骤5得到的多芯电缆缆芯，利用合适的塑料挤出机，采用PVC护套料包覆到多芯电缆的缆芯上，制成内护套半成品。
步骤7：将步骤6得到的内护套半成品，利用联锁铠装专用设备，采用纳米铝合金带，用轧机将纳米铝合金带扎成S形状，再螺旋绕包使纳米铝合金带进行自锁，制成铠装半成品。
步骤8：将步骤7得到的铠装半成品，利用合适的塑料挤出机，采用PVC护套料包覆到铠装半成品上，经火花试验后，最终制得纳米稀土铝合金电缆。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
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。
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